Конструкция «от колыбели до колыбели»

«Колыбель к колыбели» перенаправляется сюда. О книге 2002 года см. « От колыбели до колыбели: новый способ создания вещей» .

Концепция Cradle to Cradle М. Браунгарта и В. Макдоно.

Текущая экономическая система, текущее решение (3R) и структура C2C как альтернативное решение.

Дизайн «от колыбели до колыбели» (также называемый 2CC2 , C2C , колыбелью 2 или регенеративным дизайном ) — это биомиметический подход к проектированию продуктов и систем, который моделирует человеческую промышленность на основе природных процессов, где материалы рассматриваются как питательные вещества, циркулирующие в здоровый, безопасный обмен веществ . Сам термин представляет собой игру на популярной корпоративной фразе «от колыбели до могилы», подразумевая, что модель C2C является устойчивой и учитывает жизнь и будущие поколения — от рождения или «колыбели» одного поколения до следующего поколения, а не от рождения до смерти, или «могилы», в пределах одного поколения.

C2C предполагает, что промышленность должна защищать и обогащать экосистемы и природный биологический метаболизм, одновременно поддерживая безопасный и продуктивный технический метаболизм для высококачественного использования и циркуляции органических и технических питательных веществ. Это целостная экономическая, промышленная и социальная основа, направленная на создание систем, которые не только эффективны, но и практически безотходны . Создавая целостный системный подход Джона Т. Лайла , регенеративного дизайна модель в самом широком смысле не ограничивается промышленным дизайном и производством ; его можно применять ко многим аспектам человеческой цивилизации, таким как городская среда , здания, экономика и социальные системы .

Термин «Cradle to Cradle» является зарегистрированной торговой маркой консультантов McDonough Braungart Design Chemistry (MBDC). Программа сертификации продуктов Cradle to Cradle начиналась как запатентованная система; однако в 2012 году MBDC передала сертификацию независимой некоммерческой организации под названием Cradle to Cradle Products Innovation Institute. Независимость, открытость и прозрачность являются первоочередными целями Института в отношении протоколов сертификации. Сама фраза «от колыбели до колыбели» была придумана Уолтером Р. Стахелом в 1970-х годах. Текущая модель основана на системе «развития жизненного цикла», инициированной Майклом Браунгартом и его коллегами из Агентства по поощрению защиты окружающей среды (EPEA) в 1990-х годах и исследованной в публикации «Техническая основа оценки жизненного цикла» .

В 2002 году Браунгарт и Уильям МакДонаф опубликовали книгу под названием « От колыбели до колыбели: переделка того, как мы делаем вещи» , манифест дизайна «от колыбели до колыбели», в котором приводятся конкретные детали того, как достичь этой модели. Модель была внедрена многими компаниями, организациями и правительствами по всему миру. Дизайн «от колыбели до колыбели» также был темой многих документальных фильмов, таких как « Отходы = еда» .

Введение

В модели «от колыбели до колыбели» все материалы, используемые в промышленных или коммерческих процессах, такие как металлы, волокна , красители , попадают в одну из двух категорий: «технические» или «биологические» питательные вещества.

1. Технические питательные вещества строго ограничены нетоксичными, безвредными синтетическими материалами, не оказывающими негативного воздействия на природную среду; их можно использовать в непрерывных циклах как один и тот же продукт без потери целостности и качества. Таким образом, эти материалы можно использовать снова и снова, вместо того, чтобы « перерабатывать » их в более мелкие продукты, которые в конечном итоге становятся отходами .
2. Биологические питательные вещества — это органические материалы , которые после использования могут быть утилизированы в любой природной среде и разлагаются в почве, обеспечивая пищу малым формам жизни, не затрагивая природную среду. Это зависит от экологии региона; например, органический материал из одной страны или суши может быть вредным для экологии другой страны или суши.

Каждый из двух типов материалов следует своему собственному циклу в регенеративной экономике, представленной Койненом и Хейзингом.

Структура

Пять критериев сертификации Института инноваций продуктов Cradle to Cradle, первоначально определенные Макдонофом и Браунгартом, таковы:

• Здоровье материала, которое включает в себя определение химического состава материалов, из которых состоит продукт. Об особо опасных материалах (например, тяжелых металлах, пигментах, галогенных соединениях и т. д.) необходимо сообщать независимо от их концентрации, а о других материалах следует сообщать, если их концентрация превышает 100 частей на миллион. Для древесины требуется лесной источник. Риск для каждого материала оценивается по критериям и в конечном итоге ранжируется по шкале: зеленый цвет означает материалы с низким риском, желтый — материалы с умеренным риском, но приемлемые для дальнейшего использования, красный — материалы с высоким риском, от которых необходимо постепенно отказаться. и серый для материалов с неполными данными. В этом методе термин «риск» используется в смысле опасности (в отличие от последствий и вероятности).
• Повторное использование материалов, то есть восстановление и переработка в конце срока службы продукта.
• Оценка энергии, необходимой для производства, которая для получения сертификата самого высокого уровня должна основываться как минимум на 40% возобновляемой энергии для всех деталей и узлов.
• Вода, особенно качество использования и сброса.
• Социальная ответственность, которая оценивает справедливую трудовую практику.

Здоровье

В настоящее время многие люди ежедневно контактируют или потребляют, прямо или косвенно, множество вредных материалов и химикатов. Кроме того, подвергаются воздействию бесчисленные другие формы растительной и животной жизни. C2C стремится исключить опасные технические питательные вещества (синтетические материалы, такие как мутагенные материалы, тяжелые металлы и другие опасные химические вещества) из текущего жизненного цикла. Если материалы, с которыми мы вступаем в контакт и подвергаемся ежедневному воздействию, не токсичны и не оказывают долгосрочного воздействия на здоровье, то можно лучше поддерживать здоровье всей системы. Например, фабрика по производству тканей может исключить все вредные технические питательные вещества , тщательно пересмотрев, какие химические вещества они используют в своих красителях для достижения необходимых им цветов, и попытавшись добиться этого с меньшим количеством основных химикатов.

Экономика

Модель C2C демонстрирует высокий потенциал снижения финансовых затрат на промышленные системы. Например, при реконструкции комплекса Ford River Rouge посадка растительности очитка (очитка) на крышах сборочных предприятий удерживает и очищает дождевую воду. Он также снижает внутреннюю температуру здания в целях экономии энергии. Крыша является частью системы очистки дождевой воды стоимостью 18 миллионов долларов, предназначенной для очистки 20 миллиардов галлонов США (76 000 000 м3). ³ ) дождевой воды ежегодно. Это сэкономило Форду 30 миллионов долларов, которые в противном случае были бы потрачены на механические очистные сооружения. Следуя принципам проектирования C2C, можно спланировать производство продукции с меньшими затратами для производителя и потребителя. Теоретически они могут устранить необходимость вывоза отходов на свалки.

Определения

• «От колыбели до колыбели» — это игра на фразе «от колыбели до могилы», подразумевающая, что модель C2C является устойчивой и учитывает жизнь и будущие поколения.
• Технические питательные вещества — это, по сути, неорганические или синтетические материалы, производимые людьми, такие как пластмассы и металлы, которые можно использовать многократно без потери качества, оставаясь в непрерывном цикле.
• Биологические питательные вещества и материалы — это органические материалы , которые могут разлагаться в природной среде, почве, воде и т. д., не оказывая на нее негативного воздействия, обеспечивая пищу для бактерий и микробиологической жизни.
• Материалы обычно называют строительными блоками других материалов, например, красителей, используемых для окраски волокон, или резины, используемой в подошве обуви.
• Даунсайклинг – это повторное использование материалов в более мелких продуктах. Например, пластиковый корпус компьютера можно переработать в пластиковый стаканчик , который затем станет скамейкой в ​​парке и т. д.; в конечном итоге это приводит к образованию пластиковых отходов . В общепринятом понимании это ничем не отличается от переработки , при которой производится тот же продукт или материал.
• Отходы = Еда — это базовая концепция, согласно которой органические отходы становятся пищей для насекомых, насекомых и других мелких форм жизни, которые могут питаться ими, разлагать их и возвращать в природную среду, которую мы затем косвенно используем в пищу сами.

Существующие синтетические материалы

Вопрос о том, как поступить с бесчисленным количеством существующих технических питательных веществ (синтетических материалов), которые не могут быть переработаны или повторно введены в природную среду, решается в дизайне C2C. Материалы, которые можно использовать повторно и сохранить свое качество, можно использовать в рамках технических питательных циклов, в то время как с другими материалами гораздо сложнее иметь дело, например, с пластиком в Тихом океане.

Гипотетические примеры

Одним из потенциальных примеров является обувь, которая разрабатывается и производится серийно с использованием модели C2C. Подошва может быть изготовлена ​​из «биологических питательных веществ», а верхняя часть — из «технических питательных веществ». Обувь производится серийно на заводе-изготовителе, который утилизирует отходы, возвращая их в цикл, возможно, используя обрезки резиновой подошвы для изготовления большего количества подошв, а не просто выбрасывая их; это зависит от того, чтобы технические материалы не теряли своего качества при повторном использовании. После того, как обувь изготовлена, она распределяется по розничным точкам, где покупатель покупает ее по сниженной цене, поскольку покупатель платит за использование материалов, из которых изготовлена ​​обувь, только в течение того периода времени, в течение которого он будет ее носить. Когда обувь перерастает или портится, ее возвращают производителю. Когда производитель отделяет подошву от верхней части (разделяя технические и биологические питательные вещества), биологические питательные вещества возвращаются в естественную среду, а технические питательные вещества могут быть использованы для создания подошвы другой обуви.

Еще один пример дизайна C2C — одноразовый стаканчик, бутылка или обертка, полностью изготовленные из биологических материалов. Когда пользователь закончил работу с предметом, от него можно избавиться и вернуть в естественную среду; стоимость утилизации отходов, таких как захоронение и переработка, значительно снижается. Пользователь также может потенциально вернуть товар и получить возмещение, чтобы его можно было использовать снова.

Готовая продукция

• Rohner Textile AG Climatex текстиль
• Биопена , универсальная альтернатива пенополистиролу
• Установки по очистке осадка сточных вод — это предприятия, которые могут производить удобрения из осадка сточных вод. Этот подход представляет собой зеленую модернизацию существующей (неэффективной) системы утилизации органических отходов; поскольку компостные туалеты в долгосрочной перспективе являются лучшим подходом.
• Aquion Energy Крупногабаритные батареи
• Упаковка и изоляция Ecovative Design изготовлены из отходов путем связывания их мицелием.

Выполнение

Модель C2C может быть применена практически к любой системе в современном обществе: городской среде , зданиям, производству , социальным системам и т. д. Пять шагов изложены в книге «От колыбели к колыбели: переделка того, как мы делаем вещи» :

1. Освободитесь от известных виновников
2. Следуйте информированным личным предпочтениям
3. Создавайте «пассивно-позитивные» списки — списки используемых материалов, классифицированные в соответствии с уровнем их безопасности.
   1. Список X — вещества, от которых необходимо отказаться, например тератогенные , мутагенные , канцерогенные.
   2. Серый список — проблемные вещества, от которых не так срочно требуется отказ
   3. Список P - «положительный» список, вещества, активно определенные как безопасные для использования.
4. Активируйте положительный список
5. Reinvent — перепроектирование прежней системы.

Продукты, соответствующие всем этапам, могут иметь право на получение сертификации C2C. Другие сертификаты, такие как «Лидерство в энергетическом и экологическом проектировании » (LEED) и «Метод экологической оценки строительных исследовательских учреждений» (BREEAM), могут использоваться для получения права на сертификацию, и наоборот в случае BREEAM.

Браунгарта Принципы C2C были впервые применены к системам в начале 1990-х годов Гамбургским университетом (HUI) и Институтом окружающей среды в Бразилии для переработки сточных вод из биомассы с питательными веществами для производства сельскохозяйственной продукции и чистой воды в качестве побочного продукта.

В 2007 году MBDC и EPEA заключили стратегическое партнерство с глобальной консалтинговой компанией по материалам Material ConneXion , чтобы способствовать продвижению и распространению принципов проектирования C2C, обеспечивая более широкий глобальный доступ к информации о материалах C2C, сертификации и разработке продуктов.

С января 2008 года библиотеки материалов Material ConneXion в Нью-Йорке, Милане , Кельне , Бангкоке и Тэгу , Корея , начали предлагать материалы, прошедшие оценку и сертификацию C2C, и в сотрудничестве с MBDC и EPEA компания теперь предлагает сертификацию C2C и продукты C2C. разработка.

Хотя модель C2C повлияла на строительство или реконструкцию небольших объектов, несколько крупных организаций и правительств также внедрили модель C2C и ее идеи и концепции:

Основные реализации

• Центр регенеративных исследований Лайла включает в себя целостные и циклические системы по всему центру. Регенеративный дизайн, возможно, является основой торговой марки C2C.
• Правительство Китая внесло свой вклад в строительство города Хуанбайюй на основе принципов C2C, используя крыши для сельского хозяйства. Этот проект в значительной степени критикуется как неспособность удовлетворить желания и ограничения местного населения.
• Реконструкция комплекса Ford River Rouge , очистка 20 миллиардов галлонов США (76 000 000 м ³ ) дождевой воды ежегодно.
• Нидерландский институт экологии (NIOO-KNAW) планировал сделать свой лабораторный и офисный комплекс полностью соответствующим требованиям.
• Несколько частных домов и общественных зданий в Нидерландах.
• Fashion Positive — инициатива, призванная помочь миру моды во внедрении модели «от колыбели до колыбели» в пяти областях: материальное здоровье, повторное использование материалов, возобновляемые источники энергии, рациональное использование водных ресурсов и социальная справедливость.

Координация с другими моделями

Модель «от колыбели до колыбели» можно рассматривать как основу, которая рассматривает системы в целом или целостно . Его можно применять ко многим аспектам человеческого общества и он связан с оценкой жизненного цикла . См., например, модель экологических затрат на основе LCA , которая была разработана для анализа систем переработки. Модель «от колыбели до колыбели» в некоторых реализациях тесно связана с движением без автомобилей , например, в случае крупномасштабных строительных проектов или строительства или реконструкции городской среды. Он тесно связан с пассивным солнечным дизайном в строительной отрасли и с пермакультурой в сельском хозяйстве в городской среде или вблизи нее. Земной корабль — прекрасный пример использования различных моделей повторного использования, включая дизайн «от колыбели до колыбели» и пермакультуру.

Ограничения

Основным препятствием в оптимальной переработке материалов является то, что на объектах общественного пользования продукты не разбираются вручную и не сортируются по отдельным частям в контейнер, а вместо этого сортируется весь продукт в определенный контейнер.

Это делает извлечение редкоземельных элементов и других материалов неэкономичным (на предприятиях по переработке продукты обычно измельчаются, после чего материалы извлекаются с помощью магнитов, химикатов, специальных методов сортировки и т. д.) и, таким образом, обеспечивается оптимальная переработка, например Примеры металлов невозможны (оптимальный метод переработки металлов потребует сортировки всех подобных сплавов вместе, а не смешивания обычного железа со сплавами).

Очевидно, что разборка продукции на проектируемых в настоящее время объектах общественного пользования невозможна, и лучшим методом было бы отправить сломанную продукцию обратно производителю, чтобы производитель мог разобрать продукцию. Эти разобранные изделия затем можно использовать для изготовления новых изделий или, по крайней мере, для отправки компонентов отдельно на места переработки (для правильной переработки по точному типу материала). Однако в настоящее время ни в одной стране принято мало законов, обязывающих производителей возвращать свою продукцию на разборку , и нет даже таких обязательств для производителей продукции, готовой к использованию. Один из процессов, где это происходит, происходит в ЕС с Директивой об отходах электрического и электронного оборудования . Кроме того, Европейская сеть обучения по проектированию и переработке двигателей и генераторов с редкоземельными постоянными магнитами в гибридных и полностью электрических транспортных средствах (ETN-Demeter) изготавливает конструкции электродвигателей, магниты которых легко снимаются для переработки редкоземельных металлов.

Критика и ответ

Критика была продвинута на том факте, что Макдонаф и Браунгарт ранее держали консультации и сертификацию C2C в своем ближайшем окружении. Критики утверждали, что отсутствие конкуренции не позволяет модели реализовать свой потенциал. Многие критики выступали за государственно-частное партнерство, контролирующее концепцию C2C, что способствовало бы конкуренции и росту практических приложений и услуг.

Макдонаф и Браунгарт ответили на эту критику, передав контроль над протоколом сертификации некоммерческому независимому институту под названием Cradle to Cradle Products Innovation Institute. Макдонаф заявил, что новый институт «позволит нашему протоколу стать программой общественной сертификации и глобальным стандартом». Новый институт объявил о создании Совета по стандартам сертификации в июне 2012 года. Новый совет под эгидой института будет контролировать продвижение сертификации.

Эксперты в области охраны окружающей среды усомнились в целесообразности концепции. Фридрих Шмидт-Блик , глава немецкого Вуппертальского института , назвал свое утверждение о том, что «старое» экологическое движение своим пессимистическим подходом препятствовало инновациям, «псевдопсихологической ложью». Шмидт-Блик сказал о подушках сидений Cradle-to-Cradle, разработанных компанией Braungart для Airbus 380 : «Я чувствую себя очень хорошо на чехлах сидений Майкла в самолете. Тем не менее, я все еще жду подробного предложения по дизайну остальных 99,99». процентов Airbus 380, следуя его принципам».

В 2009 году Шмидт-Блик заявил, что о реализации этой концепции в более широком масштабе не может быть и речи.

Некоторые утверждают, что сертификации C2C может быть не совсем достаточно для всех подходов к экопроектированию . Количественные методологии (LCA) и более адаптированные инструменты (относительно рассматриваемого типа продукта) могут использоваться в тандеме. Концепция C2C игнорирует этап использования продукта. Согласно вариантам оценки жизненного цикла (см.: Оценка жизненного цикла § Варианты ) необходимо оценивать весь жизненный цикл продукта или услуги, а не только сам материал. Для многих товаров, например, на транспорте, фаза использования оказывает наибольшее влияние на воздействие на окружающую среду. Например, чем легче автомобиль или самолет, тем меньше топлива он потребляет и, следовательно, тем меньшую нагрузку он оказывает. Браунгарт полностью игнорирует фазу использования.

Можно с уверенностью сказать, что каждый шаг производства или шаг преобразования ресурсов требует определенного количества энергии.

Концепция C2C предусматривает собственную сертификацию своего анализа. и, следовательно, противоречит международным издательским стандартам (ISO 14040). и ИСО 14044 ) для оценки жизненного цикла , тогда как для получения сравнительных и устойчивых результатов необходима независимая внешняя оценка.

См. также

• Соответствующая технология
• Фонд Эллен Макартур
• Список тем по окружающей среде
• Модульные строительные системы
• Запланированное устаревание – противоположность долговечной и безотходной конструкции.
• Голубая экономика
• Апсайклинг

Внешние ссылки

• «Институт инноваций продуктов от колыбели до колыбели» . c2ccertified.org .
• «Уильям Макдонаф и Майкл Браунгарт (1998): «Следующая промышленная революция» (статья)» . theatlantic.com . Октябрь 1998 года.
• «От колыбели до колыбели – Институт жизни продукта» . Product-life.org .
• «Платформа для ускорения циркулярной экономики (ПАСЕ)» . www.accelecirculareconomy.org .