Дизајнирање за циркуларну економију

Шта радите са тостером када вам више није потребан? Донедавно, нико није размишљао о том питању док тостер није био спреман за отпад. Данас, заговорници циркуларне економије сугеришу да је најбоље време за решавање проблема краја животног века када се производ тек дизајнира. Управо у том тренутку он има највећи потенцијал за циркуларност. Да су дизајнери вашег тостера размишљали о њему не као о уређају за једнократну употребу, већ као о производу чија вредност вреди очувања, ваше могућности би биле знатно побољшане.

Управо то су и урадили дизајнери лондонске Агенције за дизајн (AoD). Као део пројекта који је „разматрао крај животног века електричних производа и дизајнирао алтернативне начине да се максимално искористи материјал који они отелотворују“, дизајнерски тим AoD-а прихватио је изазов преиспитивања скромног тостера. Осмислили су три различита приступа, од којих сваки, како компанија каже, „отелотворује другачију стратегију дизајнирања циркуларности од самог почетка“.

Дизајнирање за дуговечност

АоД је почео нападом на планирано застаревање које је толико дуго доминирало дизајном производа. Знајући да се алуминијум рециклира „без губитка својих својстава“ и да ће материјал вероватно остати вредан рециклерима у догледној будућности, дизајнерски тим је радио на томе да сваки део првог тостера, познатог као Оптимист, направи од алуминијума, „почевши од 100% рециклираног садржаја и знајући да се он може бесконачно рециклирати у друге производе на крају свог животног века“.

Да би максимизирали дуговечност производа, дизајнери компаније AoD тражили су дизајн „толико једноставан да нема ничега што би се могло поломити“. Оптимист је на крају имао врло мало покретних делова и грејне елементе – компоненте са најкраћим веком трајања у тостеру – које је било лако уклонити и заменити.

Дизајнерски тим је такође узео у обзир перципирану вредност тостера за власнике који би уживали у његовој дуговечности. Тостеру је дата „груба површинска текстура, што му омогућава да грациозно стари“, а његов датум рођења је уливен у алуминијум како би власници могли да уживају у прослави његове службе из године у годину. Оптимист је чак укључио и једноставан бројач тоста тако да ће, „када предате тостер генерацијама, ваша деца знати да сте уживали у 55.613 кругова тоста!“

Највећи изазов у ​​производњи тако дуготрајног производа јесте осмишљавање изводљивог пословног плана. Од када је термин „планирано застаревање“ скован током Велике депресије, америчке и већи део светске економије ослањају се на одлагање и замену производа са дефинисаним животним веком. Као што аутор Џајлс Слејд примећује у књизи „Made to Break “, планирано застаревање је постало „камен темељац америчке свести“.

Индустрија расвете се бори са овим питањем откако је дуготрајна ЛЕД сијалица први пут представљена на стамбеном тржишту 2008. године. Према Џ. Б. Макинону у његовом чланку у Њујоркеру „ЛЕД дилема: Зашто не постоји нешто попут 'направљено да траје'“, досадашњи одговори нису били баш инспиративни. Неке компаније се враћају планираном застаревању стварајући све јефтиније сијалице са све краћим веком трајања, док су се друге повукле из посла са стамбеном расветом. На пример, у октобру 2015. године, Макинон напомиње да је Џенерал Електрик „разбио Џенерал Електрик Лајтинг како би за собом оставио остатак фирме - у суштини одељење за сијалице - које би било лако продати“.

Иако још увек постоје нека тржишта за осветљење са уграђеном застарелошћу — пре свега аутомобилски сектор — индустрија активно тражи друге начине да се дуговечност исплати. Прелазак је већ у току, на пример у компанији Филипс, са продаје светала као производа на продају осветљења као услуге. То је растући тренд, према недавно објављеном извештају компаније Navigant Consulting „Управљање системима осветљења од стране треће стране у комерцијалним зградама: Анализа и прогнозе глобалног тржишта“.

Компаније такође желе да уграде паметну технологију која разликује њихове ЛЕД производе од других и нуди могућности за континуирана ажурирања. У комерцијалној сфери, Џенерал Електрик, на пример, развија уличне светиљке које обавештавају власти кад год уграђени сензор детектује пуцње у том подручју. Што се тиче стамбеног тржишта, Маккинон цитира Филипа Смолвуда, директора истраживања ЛЕД диода и осветљења за компанију Стратеџиз Анлимитед са седиштем у Силицијумској долини: „Осветљење је савршен медијум за уметање других производа за повезивање како бисте испунили кућу, јер светло користите свуда.“

Регулација би такође могла да помогне у отварању пута пословним моделима заснованим на производима дугог века трајања. Тим Купер, професор дизајна на Универзитету Нотингем Трент и уредник књиге „Производи дугог века трајања“ , види могућа решења у владиним прописима који кажњавају застарелост или награђују дуговечност. Али, како Купер препознаје, прописи прате културу, а култура бацања производа се познато споро мења.

Модуларни дизајн: Замена делова, а не производа

Још један начин продужења века трајања производа јесте коришћење модуларног приступа који омогућава власницима да замене делове без потребе за заменом целе јединице. Ово је била друга стратегија коју је AoD усвојио како би преиспитао тостер. Прагматичан модел је дизајниран са модуларним отворима за тостирање који су се могли спојити како би се направио тостер било које величине коју купац жели. Модуларни дизајн је такође омогућио откопчавање неисправног отвора за тостирање како би се могао заменити без прекидања могућности власника да настави да прави тост. А AoD је дизајнирао ове модуле да буду „довољно танки да прођу кроз поштанско сандуче, чинећи процес враћања што једноставнијим за потрошача“.

Фондација Елен Макартур истиче још један пример модуларног дизајна где су перформансе далеко критичније. Приметивши да су се кола хитне помоћи продавала на аукцији после само неколико година, DLL, глобални добављач финансијских решења заснованих на имовини, истражио је и открио да су високи трошкови одржавања компоненти шасије, попут мотора и мењача, навели власнике да врате возила.

Највреднији део амбулантног возила, велика кутија у којој је била смештена сва медицинска опрема и пацијент, била је генерално у добром стању. DLL је смањио трошкове за купце за 20% и удвостручио век трајања возила пројектовањем модула за негу пацијената који се могао лако уклонити и поново монтирати на нову шасију.

Дизајн за демонтажу

Модуларна конструкција омогућава растављање од стране појединца, али је од мале користи компанији која жели да извуче вредност из производа у великим количинама. За свој трећи дизајн тостера, дизајнери из АоД-а су кренули у прављење јефтиног тостера који би се могао брзо и лако раставити без деградације саставних делова или мешања њихових материјала. Решење је био тостер састављен помоћу спојева који садрже мале пелете. Смештене у вакуумску комору („јефтин комад капиталне опреме“, каже АоД), пелете се шире, отварају све спојеве и остављају растављен производ.

Стратегија AoD је слична концепту познатом као Активно растављање коришћењем паметних материјала (ADSM), који је пионирски осмислио Џозеф Киодо из компаније Active Disassembly Research. Користећи „меморијске материјале“, који задржавају облик док не достигну одређену температуру (било топлију или хладнију него што се обично дешава), Киодо је створио завртње и друге врсте конектора.

Када се производ загреје или охлади до температуре окидача, сви завртњи губе навоје и производ се распада без икаквог оштећења саставних делова. Температура није једини начин за покретање промене. Као и код тостера, промена притиска може да функционише, или растављање може бити покренуто „микроталасном, инфрацрвеном, звучном, рачунарском и роботском контролом, електричном струјом или магнетним пољима“, према веб-сајту Active Disassembly.

Пластика за циркуларну економију

Пластика представља један од највећих изазова за циркуларну економију. Свеприсутна је, прави се од нафте и потребно је стотинама година да се разгради. Према извештају Светског економског форума из 2016. године, „Нова економија пластике: Преиспитивање будућности пластике“, пластична амбалажа је посебно забрињавајућа. „Након кратког циклуса прве употребе, 95% вредности пластичне амбалаже, односно 80 до 120 милијарди долара годишње, губи се за економију. Запањујућих 32% пластичне амбалаже измиче системима за сакупљање, што ствара значајне економске трошкове.“ Заправо, каже се у извештају, „трошкови таквих екстерналија након употребе за пластичну амбалажу, плус трошкови повезани са емисијом гасова стаклене баште из њене производње, конзервативно се процењују на 40 милијарди долара годишње – што премашује укупни профит индустрије пластичне амбалаже.“

Један од разлога зашто су стопе рециклаже пластике тако ниске је тај што се две или више некомпатибилних врста материјала често комбинују како би се постигли квалитети потребни за одређена паковања. Према речима Џефа Вустера, директора за глобалну одрживост у компанији Dow, пластичне кесице које се користе за све, од замрзнуте хране до капсула детерџента за веш, добар су пример.

Традиционално се праве од полиетилен терефталата (ПЕТ), ламинираног на фолију од полиетилена. Коришћење ове две различите пластике даје кесицама и „леп сјајан изглед и чврстину која им омогућава да стоје на полици“, каже Вустер, и „способност да раде великим брзинама на машинама за паковање“. Такође онемогућава рециклажу кесица.

Да би решили овај проблем, научници компаније Dow су осмислили нову структуру паковања која испуњава све спецификације дизајна производа, али није направљена од ПЕТ-а, већ од две врсте полиетилена. „Комбиновањем различитих врста полиетилена који су међусобно компатибилни“, објашњава Вустер, Dow је створио кесицу која се може рециклирати у кантама за отпатке супермаркета заједно са пластичним кесама за куповину. Једна од првих примена овог иновативног материјала била је кесица за капсуле за машину за прање судова седме генерације. Примарна употреба рециклираног полиетилена су нове кесе за куповину, које задржавају велики део оригиналне вредности производа, и дрвено-пластични композитни материјал, који ефикасно враћа пластику у добру употребу најмање 50 година.

Стојећа кесица није ни близу јединог доприноса компаније Дау циркуларној економији. Још једна иновација најављена у јесен 2016. године је производ направљен од олефинских блок кополимера на бази полипропилена. У прошлости, пост-потрошачки токови који су укључивали полипропилен и полиетилен били су тешки за рециклирање. Дауова иновација омогућава комбиновање ове две уобичајено коришћене смоле у ​​мноштво производа - укључујући круте контејнере и бурад, кућне контејнере, индустријске резервоаре, кајаке и флексибилну амбалажу - који сви „нуде могућности рециклирања за рециклаже и власнике брендова“, према речима компаније.

Производи који сами себе прате

Изненађујуће једноставна идеја покреће још више иновација које подржавају циркуларну економију: праћење онога што поседујете. Дигитална технологија, укључујући „интернет ствари“, омогућава компанијама да дизајнирају „интелигентну имовину“ која може да извештава о својој локацији, доступности и стању. Могућност каналисања, акумулирања и обраде ових информација као „великих података“ омогућава компанијама да максимизирају вредност ове имовине током времена.

На пример, компанија Caterpillar користи сензоре уграђене у опрему који прате њену опрему на терену, у комбинацији са предиктивном дијагностиком, како би продужила век трајања својих производа. Технологија омогућава компанији да пређе са поправке након квара на поправку пре квара и да побољша одржавање на основу начина на који се машина користи — све то штеди време застоја и трошкове купаца.

IBM је користио сличну технологију за развој свеобухватног аналитичког средства под називом „Алат за поновну употребу“, како би помогао менаџерима производа да изаберу следећу оптималну употребу производа. Сада у прототипу, алат прикупља широк спектар детаљних података – укључујући информације о модуларности опреме и потенцијалу за поновну употребу, прописима, тржишној цени, трошковима регенерације и понуди и потражњи – омогућавајући менаџеру производа да одлучи на нивоу појединачних јединица да ли ће регенерисати, рециклирати или одбацити. Такође истражује могућност коришћења когнитивног рачунарства, које је пионирски развијен од стране Watson система, како би се помогло у тумачењу података.

Нова платформа за дељење између предузећа, FLOOW2, користи једноставнији приступ. Уместо ослањања на интелигентна средства која прате сама себе, креирала је тржиште типа Craigslist-а где компаније могу да оглашавају опрему, објекте и да их стављају на располагање за изнајмљивање уместо за куповину. Таква заједничка потрошња већ покреће економију дељења на нивоу потрошача. Иновација FLOOW2 је да прошири ову идеју на пословни свет.

Дизајнирање производа који користе CO²

Један од главних циљева циркуларне економије јесте спречавање пораста просечне глобалне температуре за 2°C изнад прединдустријског нивоа. Према Међународној агенцији за енергију, постизање овог циља захтеваће улагање у обновљиве изворе енергије и енергетску ефикасност од 1 билиона долара годишње током наредних 34 године, што је троструко повећање у односу на тренутни ниво улагања. „То се не дешава“, каже Бернард Давид, виши сарадник у IGEL-у и председник CO² Sciences, Inc. Чак и са свим активностима на хоризонту, количина угљен-диоксида која остаје у атмосфери значиће неприхватљиво повећање глобалног загревања.

Једно потенцијално решење за овај проблем је хватање и секвестрација угљеника (CCS), која закопава гас стаклене баште под земљом. Међутим, стратегија још увек није технички изводљива. „Већина тренутних CCS техника је неекономична јер троши превише енергије за секвестрацију угљеника, тако да још увек нису примењене у великим размерама“, наводи се у недавно објављеном чланку GreenBiz-а, „Седам компанија које треба пратити у области хватања и складиштења угљеника“.

Глобална иницијатива за CO², такође идеја Бернарда Дејвида, има другачији приступ. Уместо да једноставно закопа гас као деструктивни отпадни производ, иницијатива има за циљ да трансформише глобалну економију кроз нове изуме и инвестиције како би се чак 10% глобалног CO² користило за производњу корисних, профитабилних производа у великим размерама. Процена тржишта коју је спровела компанија McKinsey & Co. идентификовала је 25 потенцијалних производа, који представљају тржиште које би могло да достигне 1 билион долара до 2030. године. Сваки од ових производа је на различитом нивоу спремности, који иницијатива оцењује на скали од девет поена. „Да бисте имали значајан утицај“, каже Дејвид, „морате све ове ствари довести до нивоа 9.“

Цемент је најлакши начин да се постигне. Један процес, који се већ користи, обећава да ће смањити емисију CO² у индустрији за 70%, како хватањем гаса у цементу, тако и драматичним смањењем емисија током стврдњавања. Пошто производња цемента чини 7% CO², Давид каже: „Потенцијално, са том једном индустријом, можемо смањити емисију CO² за 5% годишње.“

Иницијатива, која је покренута у јануару 2016. године, ради на изградњи „читавог екосистема за стварање производа заснованих на CO² у великим размерама“, објашњава Дејвид. То је монументалан задатак, али у октобру 2017. године, мање од годину дана након што је почела, иницијатива је објавила нацрт „Плана пута глобалног потенцијала комерцијализације технологија за хватање и коришћење угљеника до 2030. године“. Комплетна мапа пута објављена је у Маракешу, у Мароку, у новембру 2016. године на састанку Конференције страна одржаном ради унапређења Париског споразума о климатским променама.

Као што сугерише план иницијативе, пут напред је поплочан могућностима. Несумњиво ће бити рупа и заобилазница док компаније преиспитују дизајн производа имајући у виду циркуларност. Али захваљујући горе поменутим стратегијама дизајна, и другима које још нису замишљене, путовање ка циркуларној економији је снажно започело.