Zaprojektować skuteczniejszą gospodarkę

Circular Economy: Projektowanie // źródło: Pixabay

Circular Economy: Projektowanie // źródło: Pixabay

Jak sobie zaprojektujesz, tak sobie potem przetworzysz. Ta parafraza słynnego powiedzenia o ścieleniu łóżka i wygodnym śnie bardzo dobrze opisuje rolę jaką w gospodarce o obiegu zamkniętym odgrywa projektowanie produktów czy ich opakowań. Na szali jest nie tylko czystsza Ziemia i zdrowsi jej mieszkańcy, ale także wymierne oszczędności.

 

Etap projektowania produktu jest z punktu widzenia gospodarki o obiegu zamkniętym (GOZ) jednym z kluczowych etapów jego cyklu życia. Każdy produkt można zaprojektować jako przyjazny środowisku. Oznacza to, że po pierwsze będzie ekoefektywny, a więc wyprodukowany z użyciem jak najmniejszej ilości zasobów oraz przy założeniu, że będzie z niego korzystać jak największa liczba użytkowników. A po drugie, będzie przyjazny środowisku i człowiekowi.

Ekoprojektowanie i projektowanie inteligentne

Przedsiębiorca projektując swój wyrób określa zawsze, jakie surowce czy materiały pomocnicze zostaną użyte do produkcji. Decyduje też, z jakich skorzysta przy tym usług. Już na tym etapie można też określić potrzebną do produkcji energię, oszacować emisję gazów cieplarnianych czy ilość odpadów, które powstaną przy pozyskiwaniu surowców, w toku produkcji, podczas użytkowania i w fazie poużytkowej. „Zatem jeszcze w fazie projektowej należy myśleć o tym, co możemy z produktem zrobić, by móc zawrócić go do obiegu” – przekonuje dr inż. Małgorzata Hordyńska, która w Katedrze Inżynierii Produkcji na Wydziale Inżynierii Materiałowej i Metalurgii Politechniki Śląskiej kieruje studiami podyplomowymi „Gospodarka o obiegu zamkniętym i czystsza produkcja w praktyce”.

Dla urzeczywistnienia circular economy niezbędne jest planowanie zamykania obiegów materiałowych i nacisk na trwałość produktu, łatwość jego naprawy oraz możliwość ponownego wykorzystania czy recyklingu już w fazie projektowania. Ekoprojektowanie wyrobów polegające na minimalizacji ich wpływu na środowisko lub tzw. inteligentne projektowanie jest od kilku lat wymieniane jako działanie priorytetowe w strategiach zarówno UE, jak i Polski.

„Potwierdzają to liczne dokumenty, a w szczególności pakiet działań dotyczący gospodarki o obiegu zamkniętym Komisji Europejskiej. Prowadzone są już badania nad ustanowieniem wymogów produktowych istotnych dla gospodarki o obiegu zamkniętym, takich jak trwałość, możliwość naprawy i modernizacji, konstrukcja umożliwiająca demontaż, a także łatwość ponownego użycia i recyklingu. Prace te dotyczą zarówno nowych grup produktów, jak i przeglądu już wytworzonych, a także częściowo odpadów, w tym opakowaniowych. Powinny pojawić się konkretne rozwiązania wspierające wprowadzanie do obrotu produktów, a także opakowań nadających się do ponownego użycia, które po zakończeniu ich cyklu życia można poddać recyklingowi” – mówi prof. Joanna Kulczycka z Akademii Górniczo-Hutniczej oraz Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN.

Circular economy, czyli ekonomia zrównoważonego rozwoju

Circular economy, tłumaczone oficjalnie na język polski jako gospodarka o obiegu zamkniętym (GOZ), to pojęcie, które przebojem wdarło się do słownika europejskiego biznesu, coraz bardziej wypierając przy tym znany, ale już nieco spowszedniały „zrównoważony rozwój”. Zyskujący na popularności GOZ ma …

Projektowanie z myślą także o środowisku

Szczególne miejsce w gospodarce o obiegu zamkniętym powinny zajmować działy badawczo-rozwojowe oraz biura projektowo-konstrukcyjne przedsiębiorstw. Projektant lub konstruktor, który nadaje produktowi określony kształt oraz inne cechy fizyczne, wybiera materiał, decyduje o cechach ergonomicznych i jakościowych przy uwzględnieniu kryteriów wykonalności, opłacalności czy bezpieczeństwa, będzie teraz musiał dodać elementy związane z GOZ.

„W ekoprojektowaniu zwraca się uwagę na możliwie szerokie ujęcie cyklu życia, począwszy od pozyskania surowców i materiałów potrzebnych do jego produkcji, poprzez wytwarzanie, dystrybucję, użytkowanie, aż do zagospodarowania odpadów poużytkowych. Rola biura projektowego w uwzględnianiu kryteriów środowiskowych w cyklu życia jest kwestią zasadniczą. Oceniam, że wpływ produktu na środowisko jest nawet w 80 proc. determinowany już na etapie projektowania. To tutaj znajduje się środek ciężkości we wdrażaniu założeń gospodarki o obiegu zamkniętym, bowiem tutaj są podejmowane decyzje przekładające się bezpośrednio na powstawanie konkretnych problemów środowiskowych w cyklu życia” – mówi dr inż. Jolanta Baran, adiunkt w Instytucie Inżynierii Produkcji na Wydziale Organizacji i Zarządzania Politechniki Śląskiej.

Projektant dysponuje wiedzą (np. specyfikacją produktu czy możliwością zastosowania różnych rozwiązań i materiałów) i narzędziami (np. specjalistycznym oprogramowaniem) pozwalającymi na opracowanie produktu w taki sposób, by na przykład po zużyciu można było go łatwo rozmontować, a części wykorzystać do recyklingu. „Można projektować tak, by zmniejszyć zużycie wody, energii elektrycznej czy materiałów eksploatacyjnych na etapie wytwarzania i użytkowania. Można również rozważyć rozwiązania pozwalające zmniejszyć zużycie materiałów niebezpiecznych i wszelkie rozwiązania, które umożliwiają czy ułatwiają powrót produktu do obiegu” – podkreśla dr inż. Baran. Dostępny jest cały wachlarz rozwiązań: użycie materiałów odzyskiwanych z odpadów, minimalizację zużycia materiałów, redukcję zużycia energii, wydłużenie czasu życia produktu, umożliwienie naprawialności czy łatwego demontażu, redukcję złożoności materiałowej oraz użycie materiałów nadających się do recyklingu.

Aby projektowanie uwzględniające wymagania recyklingu było skuteczne należy m.in. unikać materiałów kompozytowych i wielowarstwowych oraz utrudniających recykling, np. poprzez użycie materiałów niekompatybilnych lub kiedy jeden ze składników (np. etykieta na opakowaniu) może stanowić zanieczyszczenie surowca pochodzącego z recyklingu lub recykling utrudniać.

Często firmy recyklingowe wskazują na konieczność projektowania opakowań pod kątem recyklingu. Przykładowo, kilka lat temu największe krajowe firmy przetwarzające opakowania PET uzgodniły treść wspólnego stanowiska, w którym apelowano o niestosowanie etykiet PCW na opakowaniach PET.

„Również recyklerzy zgromadzeni w Klastrze Gospodarki Opadowej i Recyklingu podkreślają konieczność szerszego uwzględniania ekoprojektowania np. jako wymogu przy ubieganiu się o dofinansowanie dla innowacyjnych produktów z funduszy strukturalnych” – mówi prof. Kulczycka.

Ocena cyklu życia

Jednym z rozwiązań jest prowadzenie analiz wstępnych z wykorzystaniem metodyki oceny cyklu życia. „Ważne jest, aby projektując produkt wraz z opakowaniem uwzględnić przepływy materiałów w całym łańcuchu wartości, tzn. zarówno łańcuch dostaw (od kogo odbieram surowce i półprodukty), jak i w fazie użytkowania (trwałość, możliwość ponownego użycia, regeneracja) i poprodukcyjnej (recykling), przy czym nie chodzi tu tylko o sam przepływ materiałów, ale i oddziaływanie na środowisko każdej fazy cyklu życia produktu” – dodaje profesor Kulczycka.

Takie podejście do projektowania nie jest jednak w Polsce obecnie powszechne. Problemów, a co za tym idzie też wyzwań jest dużo, jednak powodzenie projektu pod nazwą „gospodarka o obiegu zamkniętym” w istotny sposób zależy od tego w jakim stopniu przedsiębiorcy dadzą się przekonać do zmiany myślenia na temat sposobu projektowania swoich wyrobów.

„Z moich doświadczeń – bezpośrednich kontaktów z przedsiębiorstwami w Polsce – wynika, że projektanci i kadra zarządzająca, szczególnie w sektorze małych i średnich przedsiębiorstw, często zasłaniają się brakiem czasu czy przeciążeniem pracą. Dodatkowe kryterium projektowania, gdy należy w pierwszej kolejności zaspokoić wymagania zamawiającego, wydaje się niepotrzebne i związane ze zwiększeniem kosztów. Brak wiedzy i umiejętności posługiwania się miarami ekologicznymi wynikającymi z oceny cyklu życia (LCA – Life Cycle Assessment), ugruntowuje to nastawienie. Warto przy tym wspomnieć o produktach, które z uwagi na istniejące akty prawne, np. dyrektywę ErP (Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE z dnia 21 października 2009 r. ustanawiająca ogólne zasady ustalania wymogów dotyczących ekoprojektu dla produktów związanych z energią), obowiązkowo podlegają ekoprojektowaniu w odniesieniu do zmniejszenia zużycia energii na etapie użytkowania. Pewne rozwiązania prawne zatem już są, lecz trudno je jednak nazwać kompleksowymi systemowymi rozwiązaniami, które są konieczne do wdrożenia GOZ” – zwraca uwagę dr inż. Jolanta Baran.

W zaawansowanych metodach oceny wpływu wyrobu na środowisko w całym cyklu życia bierze się pod uwagę nie tylko sam wyrób (np. opakowanie żywności czy część samochodową) i wpływ tego wyrobu na środowisko w poszczególnych etapach cyklu życia (wytworzenie i przetworzenie surowców, produkcja wyrobu, fazę użytkowania, czyli tzw. use phase) i fazę poużytkową (zawrócenie do obiegu poprzez ponowne użycie, naprawę, recykling, odzysk energetyczny lub składowanie). Uwzględnia się również pośredni efekt, jaki wyrób wywiera na środowisko, np. w porównaniu do alternatywnych rozwiązań pozwala zmniejszyć straty żywności (opakowanie) czy zmniejszyć emisje CO2 przez pojazd (części samochodowe).

Wymierne oszczędności

Duże przedsiębiorstwa już od wielu lat zajmują się kwestiami ekologiczności swoich produktów. Opierają się na wynikach LCA i innych jej miarach takich jak np. ślad środowiskowy, ślad węglowy czy ślad wodny. Ekoprojektowanie staje się więc powoli czynnikiem przewagi konkurencyjnej wykorzystywanym poprzez działalność działów ochrony środowiska czy CSR. Duża rolę odgrywa też możliwość uzyskania oszczędności.

Projektując cały produkt łącznie z procesem jego produkcji oraz z przywracaniem go do obiegu (po naprawie czy też po recyklingu), optymalizujemy każdy etap uzyskując istotne oszczędności. „I to jest właśnie ten motor, który w krótkim czasie pociągnie całą gospodarkę w kierunku zamykania obiegów, bo jest to nic innego jak zaprzestanie marnotrawstwa. I to nie tylko przez poważne zmniejszenie liczby odpadów, ale marnotrawstwa bardzo szeroko pojętego, czyli również niszczenia naszego zdrowia poprzez wywołane zanieczyszczeniem choroby” – mówi dr inż. Małgorzata Hordyńska.

Są już próby oszacowania możliwych oszczędności. W 2015 r. amerykańscy analitycy Jakob Rutqvist i Peter Lacy obliczyli, że przejście z gospodarki liniowej na GOZ oraz uwzględnienie oceny cyklu życia już na etapie projektowania produktów może przynieść tylko amerykańskiej gospodarce 4,5 bln dolarów zysku do 2030 r. O tyle właśnie mogłoby być wyższe amerykańskie PKB w latach 2015-2030. Swoje wyliczenia zawarli w książce zatytułowanej „Waste to Wealth. The Circular Economy Advantage”. Zysk w skali globalnej oszacowali zaś na więcej niż 25 bln dolarów.

Warto zatem jeszcze dziś zadbać o zmianę myślenia już na etapie projektowania swoich wyrobów i ich opakowań. Dzisiejsze inwestycje zwrócą się nie tylko w wymiarze finansowym, ale także społecznym i środowiskowym. Odpowiednie podejście do projektowania oraz posiłkowanie się dostępnymi już narzędziami – z oceną cyklu życia na czele – pozwolą szybciej i skuteczniej przestawiać nasze gospodarki z podejścia liniowego na okrężne. Bez myślenia o całym cyklu życia już na etapie projektowania, nie uda nam się odnieść tego sukcesu.

Artykuł ten jest drugim tekstem cyklu poświęconego gospodarce o obiegu zamkniętym. Kolejny artykuł już za tydzień.

Tworzywa sztuczne w planie działania UE dot. gospodarki o obiegu zamkniętym

Jakie miejsce w gospodarce o obiegu zamkniętym (GOZ) zajmują tworzywa sztuczne? W jaki sposób skutecznie i efektywnie je przetwarzać? Jaki zyski płyną z wdrażania zasad GOZ dla przemysłu, a jakie dla konsumentów? I jakie wreszcie zadania stają przed ustawodawcami, zarówno tymi na szczeblu krajowym, jak i unijnym? Na te pytania szukali odpowiedzi uczestnicy zorganizowanego w Warszawie przez EURACTIV.PL okrągłego stołu na temat tworzyw sztucznych w GOZ.