Роль технологий в циркулярной экономике

Роль технологий в циркулярной экономике

Роль технологий в экономике замкнутого цикла PlatoBlockchain Data Intelligence. Вертикальный поиск. Ай.

Технологии становятся движущей силой формирования экономики замкнутого цикла в этом развивающемся танце между прогрессом и охраной окружающей среды.

Выходя за рамки моделей производства и потребления, технологии привносят инновации, прозрачность и эффективность в практику, лежащую в ее основе. Эти достижения прокладывают путь в будущее, в котором ресурсы ценятся, отходы сводятся к минимуму и экосистемы процветают.

Что такое циркулярная экономика 

Ассоциация Экономика замкнутого цикла основана на трех принципах, основанных на дизайне: устранении отходов и загрязнения, обороте материалов и продуктов с максимальной ценностью и регулировании окружающей среды.

Модель экономики замкнутого цикла поощряет совместное использование, аренду, повторное использование, ремонт, восстановление и переработку использованных материалов и продуктов на максимально возможный срок.

Таким образом, продлевается срок службы произведенных товаров. На практике это означает максимально эффективное использование продукции и сокращение отходов до минимального количества. 

Организации могут значительно повысить производительность и прибыль путем систематического перехода к экономике замкнутого цикла.

Роль технологий в циркулярной экономике 

История переплетения технологий с циркулярной экономикой отражает эволюцию человеческого сознания и наш постоянный поиск решений.

Это путешествие началось как саженец и пустило корни в 1970-х годах, когда расцвело экологическое движение. Технологии переработки набрали обороты, а новаторское оборудование и процессы проложили путь к вторичной переработке материалов – первому пробному мосту между технологиями и цикличностью.

К 1990-м годам ответственность вышла на первый план с появлением расширенной ответственности производителя (EPR). 

Расширенная ответственность производителя (EPR) фокусируется на ответственности производителя за воздействие его продукта на заключительном этапе его жизненного цикла, после потребления, и дает производителям большую мотивацию для разработки продуктов, которые минимизируют воздействие на окружающую среду и здоровье.

Признавая влияние жизненного цикла продукта, программы EPR, часто подкрепленные технологиями, стимулировали производителей к ответственному проектированию и управлению своей продукцией, поощряя цикличность посредством осознанного создания и планирования конца жизненного цикла.

2010-е годы ознаменовали революционный этап с внедрением технологии блокчейн.

Этот инновационный подход позволил решить давние проблемы прозрачности цепочки поставок, а также обеспечить отслеживаемость и подотчетность – важнейшие элементы содействия цикличности путем обеспечения ответственного поиска и утилизации.

Освещая путь продукта на каждом этапе, блокчейн дает потребителям возможность делать осознанный выбор и привлекать компании к ответственности за свою практику.

Но на этом история не заканчивается. 

Сегодня мы находимся в разнообразной экосистеме, изобилующей технологическими достижениями, подпитывающими экономику замкнутого цикла:

Сортировочные роботы на базе искусственного интеллекта: Как и зоркие сортировщики искусственного интеллекта Recycleye, эти чудеса значительно повышают точность и эффективность переработки, решая глобальный кризис отходов.

Системы токенов экономики замкнутого цикла: Некоторые платформы предоставляют людям возможность вознаграждений и геймификации, стимулируя устойчивый выбор и способствуя созданию безотходного будущего.

Цифровые торговые площадки подержанных товаров и ремонтных услуг: Эти платформы, поддерживаемые технологиями, продлевают срок службы продуктов и способствуют ремонту вместо замены, способствуя более осознанной культуре потребления.

Это всего лишь несколько примеров процветающего технологического ландшафта, формирующего экономику замкнутого цикла.

По мере нашего продвижения вперед будущее открывает еще более захватывающие возможности: от передовых производственных технологий, минимизирующих отходы, до интеллектуальных взаимосвязанных систем, оптимизирующих использование ресурсов в разных отраслях. Технологии стали незаменимым партнером на нашем пути к безотходному будущему, и их преобразующая сила продолжает расцветать с каждой инновацией.

Как технологии могут помочь экономике: 

Технологии могут внести вклад в экономику замкнутого цикла, используя цифровые инновации для создания экономической системы, которая способствует регенерации ресурсов посредством непрерывного повторного использования при минимизации отходов.

Технологии играют роль в продвижении подхода к производству, потреблению и управлению отходами. Он позволяет использовать такие решения, как блокчейн, искусственный интеллект и технологии переработки отходов в энергию.

1. Отслеживаемость блокчейна:

Это работает, потому что блокчейн предоставляет децентрализованный реестр, в котором фиксируются все транзакции и движения внутри цепочки поставок. Все участники цепочки, включая поставщиков сырья, производителей и розничных продавцов, вносят данные в блокчейн. Эта прозрачная система гарантирует, что перемещение продукта можно точно отслеживать, что способствует поиску поставщиков и эффективной переработке.

2. Инновации в области энергетики:

Что касается технологий переработки отходов в энергию, то здесь задействованы такие процессы, как сжигание,
анаэробное пищеварениеи пиролиз. Например, сжигание включает сжигание отходов для получения тепла, преобразуемого в электричество. 

Согласно Вики» 

Анаэробное расщепление представляет собой последовательность процессов, посредством которых микроорганизмы расщепляют биоразлагаемый материал в отсутствие кислорода. Этот процесс используется в промышленных или бытовых целях для утилизации отходов или производства топлива. Большая часть ферментации, используемой в промышленности для производства продуктов питания и напитков, а также домашней ферментации, использует анаэробное сбраживание.

Анаэробное сбраживание использует микроорганизмы для расщепления отходов на биогаз. Эти инновационные технологии способствуют замкнутому циклу путем преобразования отходов в энергию и снижения зависимости от ресурсов.

3. Циркулярное проектирование на основе искусственного интеллекта:

В этом случае искусственный интеллект анализирует наборы данных, связанные с материалами конструкции продукта и процессами переработки. Благодаря алгоритмам машинного обучения, которые выявляют закономерности и корреляции в данных, ИИ позволяет создавать продукты, соответствующие принципам «циркулярной экономики».

Это включает в себя создание продуктов, которые можно быстро разобрать, с использованием экологически чистых материалов для переработки и интеграции компонентов, которые можно легко отремонтировать и модернизировать.

В наш век осознанности технологии становятся ценным помощником в переосмыслении традиционной линейной экономики и переводе ее в замкнутую и устойчивую модель. Гармоничные отношения между инновациями и устойчивым развитием приводят к переменам, прокладывая путь к эпохе, когда технологии играют решающую роль в развитии экономики замкнутого цикла. 

Давайте посмотрим, как технология выходит за рамки инструмента и становится движущей силой в изменении нашего подхода к использованию ресурсов и управлению отходами.

История:

Зеленая революция возникла в этом столетии как ответ на растущие экологические проблемы и потребность в устойчивом развитии. Ограничения модели «бери, делай и избавляйся» побудили к поиску альтернатив, что привело к тому, что технологии стали играть роль в формировании экономики замкнутого цикла.

Прогресс от основ к платформам (1990-е 2000-е):

В 1990-х годах системы экологического менеджмента (EMS) приобрели известность, что позволило компаниям учитывать факторы в своей деятельности. Это ознаменовало интеграцию технологий управления окружающей средой.

С появлением Интернета в 2000-х гг. цифровые платформы начали объединять заинтересованные стороны, участвующие в разработке решений. Это облегчило доступ к рынкам подержанных товаров, услуг по ремонту и моделям аренды, заложив основу для изменения поведения, обусловленного технологиями.

Технологические инновации, способствующие цикличности (2010-е годы по настоящее время):

За последнее десятилетие произошли достижения, которые способствовали циклическому циклу. Приложения блокчейна стали инструментами отслеживания цепочки поставок и управления отходами, обеспечивающими поиск источников и восстановление материалов.

Использование технологий для поддержки экономики замкнутого цикла сосредоточено на поиске решений для создания системы с замкнутым циклом.

В экономике, традиционная линейная модель отбора ресурсов, производства продуктов, их потребления и выбрасывания заменяется системой, целью которой является сокращение отходов, поощрение переработки и продление срока службы продуктов и материалов. 

Зеленая революция столетия заложила основу сегодняшней экономики, которая возникла в ответ на необходимость отойти от расточительного подхода «взять, сделать, утилизировать». Технологии сыграли свою роль в этой трансформации: от систем экологического менеджмента (EMS) в 1990-х годах до цифровых платформ, способствующих сотрудничеству и изменению поведения в 2000-х годах.

Основные технологии для циркулярной экономики

1. Использование блокчейна для прозрачности цепочек поставок:

Благодаря использованию технологий цепочки поставок могут стать более прозрачными и отслеживаемыми. Каждый шаг пути продукта записывается.

Таким образом, начиная с добычи материалов и заканчивая производством и распространением, все записывается в реестр блокчейна. Это позволяет потребителям и предприятиям проверять легитимность и экологичность продукции. 

Используя эту технологию, мы можем добиться отслеживаемости цепочек поставок, гарантируя, что происхождение и жизненный цикл продукта хорошо документированы. Это способствует подотчетности и способствует эффективной переработке и вторичной переработке, способствуя развитию экономики замкнутого цикла.

2. Использование Интернета вещей (IoT) для мониторинга жизненного цикла продукта:

Устройства Интернета вещей, встроенные в продукт или его упаковку, непрерывно собирают данные на протяжении всего его жизненного цикла. Эти датчики Интернета вещей собирают информацию в режиме реального времени во время производства, использования и возможной утилизации. Такие данные очень ценны, поскольку помогают оптимизировать процессы, прогнозировать требования к техническому обслуживанию и обеспечивать восстановление материалов во время переработки.

В настоящее время Интернет вещей рассматривается как незаменимый компонент замкнутой системы. Эта возможность дает организациям возможность лучше контролировать свои цепочки поставок, способствуя улучшению контроля и перспективам инноваций.

Кроме того, это сокращает объемы генерации и обработки данных, необходимых для удовлетворения сложных требований круговых цепочек поставок, включая отслеживание материалов, обратную логистику, децентрализованное производство и восстановление.

3. Внедрение искусственного интеллекта для автоматизации сортировки мусора:

На предприятиях по переработке отходов используются машины с искусственным интеллектом, оснащенные датчиками Интернета вещей. Эти машины используют алгоритмы машинного обучения для идентификации и сортировки типов материалов, присутствующих в потоке отходов. Автоматизация сортировочных операций повышает эффективность переработки, что приводит к получению качественных переработанных материалов.

4. Революция в дизайне продуктов с помощью ИИ:

Искусственный интеллект (ИИ) совершает революцию в области дизайна продуктов, оптимизируя принципы. Мы можем создавать легко перерабатываемые, ремонтопригодные и ресурсосберегающие продукты, анализируя данные с помощью алгоритмов искусственного интеллекта. Эта технологическая трансформация способствует развитию моделей потребления и производства в нашем обществе.

Рассмотрим вопрос загрязнения при сборе мусора.

Ручная сортировка различных категорий смешанных материалов по соответствующим каналам является трудоемкой и потенциально дорогостоящей задачей.

Контейнеры с датчиками могут организовать переработку в правильные потоки, определяя, сортируя и измельчая различные материалы, чтобы уменьшить количество отходов и повторно использовать материалы. Ожидается, что дальнейшее развитие технологии отслеживания блокчейна еще больше усложнит идентификацию материалов. 

5. Дополненная реальность (AR) и ее влияние на потребление:

Приложения AR дают потребителям возможность делать выбор, соответствующий принципам устойчивого развития. Используя устройства с поддержкой AR для продуктов, потребители могут легко получить доступ к информации о влиянии продукта, возможности вторичной переработки и наличии предприятий по переработке. Это способствует потреблению и поощряет поддержку экологически чистых продуктов.

6. Инновационные решения по переработке отходов в энергию:

Технологии предлагают способы преобразования отходов в ценные источники энергии, представляя инновационный подход к замкнутому циклу. От рекуперации энергии через сжигание до революционных решений в области биоэнергетики, технологии играют роль в преобразовании отходов в ресурс, что соответствует принципам экономики замкнутого цикла.

7. Роль 3D-печати в производстве по требованию:

Технология 3D-печати совершает революцию в производстве, позволяя производить продукцию по требованию на локализованном уровне.
Вместо того, чтобы производить товары и транспортировать их на большие расстояния, продукцию можно производить ближе к тому месту, где она необходима. Такой подход снижает выбросы углекислого газа, связанные с транспортировкой, и сводит к минимуму запасы.

8. Платформы экономики замкнутого цикла; Включение обмена материалами:

Цифровые платформы играют роль в облегчении обмена материалами между предприятиями.
Эти платформы позволяют компаниям продавать или жертвовать излишки материалов, продвигая подход к использованию ресурсов. Создавая рынок для транзакций, эти платформы эффективно сокращают потери. Поощряйте повторное использование материалов.

9. Умная упаковка; Оптимизация практики переработки:

В умных упаковочных решениях используются технологии, повышающие возможность вторичной переработки. Например,
включение RFID-меток или QR-кодов на упаковку дает информацию об используемых материалах и методах переработки. Такие инициативы в области умной упаковки активно поощряют потребителей участвовать в усилиях по переработке отходов. 

10. Данные:

Детали, касающиеся его состава, состояния и конструкции, имеют решающее значение для сохранения экономической ценности продукта в течение наиболее длительного периода.

С помощью этих данных продукт с истекшим сроком эксплуатации можно снова превратить в ценный ресурс. При наличии надлежащей информации о продукте (и отходах) эти отходы могут стать адекватным активом. Благодаря различным технологиям мы теперь можем собирать данные о продукте, включая его использование, хранение и т. д.

То есть мы можем получить данные о жизненном цикле продукта. Анализируя эту информацию, мы можем планировать повторное использование, перестройку или разрушение продукта после его жизненного цикла, а также повторно использовать различные исходные материалы, которые пошли на создание продукта.

Эти данные также могут помочь нам в перепродаже продукта на рынке. Эти торговые площадки позволяют поставщикам и покупателям вторичных материалов находить друг друга в Интернете.

Таким образом, Система экономики замкнутого цикла заменяет подход «окончания срока службы» принципами сокращения, повторного использования, переработки и восстановления.

Хотя организациям необходимо перейти от линейного подхода к циркулярной экономике, такие проблемы, как недостаточная доступность и интеграция данных, часто препятствуют этой трансформации на уровне фирмы и экосистемы. В результате цифровая трансформация становится решающим шагом на пути к циркулярной экономике. 

Интеграция Циклическая экономика в цифровые системы неразрывно связана с развитием прогнозной аналитики, отслеживания и мониторинга на протяжении всего жизненного цикла продукта для бизнеса.

Проектирование безотходного цикла с использованием анализа данных может повысить экономическую и экологическую устойчивость продуктов за счет оптимизации использования ресурсов. 

Применяя прогнозные и предписывающие знания машинного обучения, такие продукты, их подкомпоненты и связанные процессы можно проектировать и оптимизировать в соответствии с принципами экономики замкнутого цикла.

Управление спросом и запасами можно улучшить, используя исторические данные и данные в реальном времени, сокращая отходы и способствуя устойчивому производству.

Цифровые технологии могут уменьшить количество отходов, оценивая оптимальные стратегии восстановления и переработки. Например, распознавание изображений на основе искусственного интеллекта может облегчить переработку электронных отходов.

Расширенные возможности того, как технологии поддерживают экономику замкнутого цикла

1. Токены на базе блокчейна для экономики замкнутого цикла:

Некоторые инновационные инициативы представляют токены, основанные на технологиях, связанных с практикой экономики замкнутого цикла. Заработать эти жетоны могут лица, занимающиеся переработкой отходов или выбирающие экологически чистые продукты.

У этих токенов есть приложения, например, для доступа к скидкам и эксклюзивным продуктам. Даже способствуя социальным и экологическим причинам.

2. Использование машинного обучения для профилактического обслуживания:

В практике экономики замкнутого цикла алгоритмы машинного обучения обеспечивают техническое обслуживание, обеспечивающее содержание и ремонт продуктов, особенно товаров длительного пользования. Такой подход продлевает срок их службы и снижает необходимость утилизации.

3. Моделирование жизненного цикла с помощью цифровых двойников:

Технология цифровых двойников создает копии продуктов, позволяя предприятиям моделировать и анализировать весь жизненный цикл продукта в цифровой среде. Это дает компаниям возможность выявлять улучшения, оптимизировать процессы и оценивать влияние на протяжении всего пути продукта.

Преимущества, предлагаемые технологической поддержкой циркулярной экономики:

1. Повышенная эффективность использования ресурсов:

Технологии играют важную роль в оптимизации производственных процессов, сокращении образования отходов и содействии вторичной переработке материалов. Это вносит существенный вклад в построение ресурсоэффективной экономики.

2. Содействие прозрачности и подотчетности:

Цифровые технологии, такие как блокчейн, повышают прозрачность и подотчетность в цепочках поставок, предоставляя механизмы отслеживания.

Потребители могут отслеживать происхождение и жизненный цикл продуктов, что дает им возможность принимать решения, соответствующие принципам экономики.

Инновациям и появлению бизнес-моделей способствует интеграция технологий в экономическую практику. Это позволяет компаниям изучать подходы к проектированию, производству и потреблению продукции, что приводит к созданию динамичной и адаптируемой экономической среды.

Экономика замкнутого цикла значительно снижает свое влияние за счет использования технологий искусственного интеллекта, Интернета вещей и блокчейна. Автоматизированная сортировка мусора, выбор экологически чистых материалов и эффективная цепочка поставок сводят к минимуму загрязнение окружающей среды и сохраняют наши ресурсы.

Преимущества технологий в развитии экономики замкнутого цикла

1. Преимущества для экономики и рынка труда:

Использование технологий в практике экономики замкнутого цикла открывает возможности и создает рабочие места. По мере появления и внедрения новых технологий растущий спрос на профессионалов в области анализа данных, искусственного интеллекта и устойчивого проектирования приводит к росту.

2. Расширение глобального сотрудничества и обмена знаниями:

Цифровые платформы и взаимосвязанные технологии облегчают сотрудничество и обмен знаниями в достижении целей экономики замкнутого цикла. Предприятия, исследователи и политики могут обмениваться знаниями, передовым опытом и инновационными идеями, способствуя созданию экосистемы, посвященной устойчивому развитию.

3. Расширение прав и возможностей потребителей:

Технологии дают потребителям возможность делать выбор. Доступ к информации о жизненном цикле продукта, возможности переработки и устойчивости позволяет потребителям согласовывать свои решения о покупке с принципами экономики замкнутого цикла.

Другие соответствующие концепции роли технологий в экономике замкнутого цикла

1. Платформы расширенной ответственности производителей (EPR):

Платформы EPR используют технологии для оптимизации управления ответственностью за завершение жизненного цикла продуктов. Производители могут использовать эти платформы для отслеживания процессов сбора и переработки своей продукции, продвигая экологически безопасный подход к разработке и утилизации продукции.

2. Принципы кругового проектирования:

Технологии играют важную роль в реализации принципов проектирования, направленных на создание более доступных продуктов для разборки, ремонта и переработки.

Дизайнеры используют инструменты для моделирования влияния различных вариантов дизайна, гарантируя, что продукты соответствуют принципам экономики замкнутого цикла с самых первых этапов.

3. Коллаборативная робототехника в центрах переработки:

Центры переработки используют роботов, также известных как коботы, для сортировки и обработки материалов. Эти роботы работают вместе с операторами, чтобы повысить эффективность и сократить трудозатраты, необходимые для операций по переработке отходов.

Примеры, демонстрирующие влияние технологий на экономику замкнутого цикла

1. Переработка: роботизированная система сортировки на базе искусственного интеллекта

Recycle, европейская компания, использует интеллект для улучшения процессов сортировки мусора. Их роботизированная система, работающая на базе искусственного интеллекта, может точно сортировать различные типы материалов, обнаруженных в потоках отходов.

Это повысит эффективность переработки и сведет к минимуму загрязнение. По данным Всемирного банка, эта технология имеет решающее значение для решения растущего кризиса отходов, объем которого, по оценкам, к 2.01 году достигнет 2050 миллиарда тонн.

Недавнее развитие: В октябре 2023 года Recycle заключила партнерское соглашение с Veolia, ведущей компанией по управлению отходами. Их цель — развернуть системы сортировки искусственного интеллекта на предприятиях по всей Европе. Это сотрудничество направлено на повышение уровня переработки и содействие созданию экономики замкнутого цикла.

Аналогия: Представьте ИИ Recycleye как сортировщика на предприятии по переработке отходов, который быстро и точно разделяет материалы для переработки.

Имея всего одно изображение сортировщика, целая команда роботов на базе искусственного интеллекта неустанно работает вместе, чтобы гарантировать, что ценные ресурсы будут восстановлены и перенаправлены со свалок.

2. Циркуляризация: повышение прозрачности цепочки поставок с помощью блокчейна

Нидерландская компания Circularise использует технологии для обеспечения прозрачности цепочек поставок. Их платформа позволяет компаниям отслеживать происхождение и жизненный цикл материалов и продуктов, от добычи сырья до утилизации или переработки.

Такой прозрачный подход способствует доверию между заинтересованными сторонами и способствует распространению практики поиска поставщиков.

Недавнее развитие: В ноябре 2023 года Circularise представила на своей платформе функцию, которая позволяет потребителям сканировать коды продуктов и получать доступ к информации о сертификатах устойчивости продукта. Эта прозрачность расширяет возможности потребителей, позволяя им делать выбор и поддерживать бренды, приверженные принципам замкнутого цикла.

Аналогия: Рассматривайте технологию Circularise как паспорт продукции, обеспечивающий четкую и надежную запись ее пути от происхождения до утилизации. Только представьте, что вы сканируете штрих-код продукта и мгновенно получаете доступ к истории, демонстрирующей его материалы, производственный процесс и воздействие на окружающую среду. Такой уровень прозрачности играет роль в построении устойчивого будущего.

3. Пластиковая банка: Он выявляет уязвимые береговые линии по всему миру, которым необходима инфраструктура для сбора пластика, дает возможность местным предпринимателям создавать филиалы по сбору пластика в удобных местах, помогает объединять сообщества по сбору пластика и останавливает пластик до того, как он попадет в океан.

4. ТерраСайкл: Это компания по переработке материалов, «трудно поддающихся вторичной переработке». 

5. Рециклбанк: Они связали переработку отходов с развлечением и наградами. Они создали платформу, которая геймифицирует переработку отходов, позволяя пользователям зарабатывать баллы за переработку и обменивать их на скидки и вознаграждения в различных розничных магазинах. 

6. Рубикон Глобал: Они контролируют образование отходов в режиме реального времени и с помощью технологий оптимизируют процессы сбора и утилизации отходов.

7.Петля: Основное внимание уделяется многоразовой упаковке для обычных продуктов. Они сформировали стратегические альянсы с лидерами отрасли потребительских товаров для разработки системы, которая доставляет продукцию клиентам в многоразовой упаковке.

После потребления упаковка извлекается, дезинфицируется и снова наполняется для подготовки к последующему использованию. Эта новая методология устраняет потери, связанные с одноразовой упаковкой, и способствует переходу к безотходной и устойчивой экономике.

Используя эти технологии, мы можем стремиться к экономике, в которой ресурсы используются как можно дольше, сводя к минимуму отходы и уменьшая воздействие на окружающую среду. Мы ожидаем позитивного прогресса на пути к более устойчивому будущему по мере развития и получения признания этих технологий.

Вывод: 

В сфере прогресса интеграция решений в экономику замкнутого цикла уже не просто выбор, а необходимость. Эволюция того, как технологии могут способствовать экономике, означает путь к устойчивому развитию, эффективному использованию ресурсов и гармоничному сосуществованию с нашей планетой.

Когда мы сталкиваемся с проблемами века, экономика замкнутого цикла, поддерживаемая передовыми технологиями, становится маяком надежды. Его преимуществами являются повышение эффективности использования ресурсов, повышение прозрачности, рост инноваций и снижение воздействия на окружающую среду.

С каждым технологическим скачком мы приближаемся к будущему, в котором традиционная модель «взять, сделать, утилизировать» уступит место циклическому подходу.

Принимая эту эпоху, мы должны признать роль технологий в формировании экономики замкнутого цикла, которая поддерживает бизнес и защищает нашу планету для будущих поколений. Это выходит за рамки внедрения технологий; требуется коллективная преданность делу, чтобы проложить путь, на котором прогресс органично согласуется с принципами устойчивого развития.

Путь к созданию экономики, основанной на технологиях, — это больше, чем просто достижение цели. Это представляет собой обязательство построить мир, в котором мы ценим ресурсы, минимизируем отходы и позволяем инновациям вести нас к безотходному будущему.

Отметка времени:

Больше от Финтекстра