Прорывные технологии циркулярной экономики | Большие Идеи

・ Технологии

Прорывные технологии циркулярной
экономики

Как бизнесу защищать окружающую среду и решать социальные проблемы, не теряя конкурентных преимуществ

Прорывные технологии циркулярной экономики
Фото: Nick Fewings / Unsplash

читайте также

Как вернуть в строй ценных специалистов

Кэрол Фишман Коэн

Что делать с клиентами-вымогателями

Виртц Йохен

Леонид Рошаль

Анна Натитник

Прагматика верности

Волков Вячеслав,  Новаш Ирина

Каждый год человечество потребляет на 75% больше природных ресурсов, чем восстанавливает за то же время. Это не сулит ничего хорошего, особенно для двух таких важных ресурсов, как чистая вода и свежий воздух. Сокращаются биоразнообразие и естественные среды обитания. С 1970 года антропогенное воздействие привело к уничтожению 60% млекопитающих, птиц, рыб и рептилий, пятой части всех коралловых рифов и 13 млн гектаров леса.   

Эти проблемы прямо или косвенно затрагивают бизнес. К счастью, все больше компаний стараются сократить негативное воздействие на окружающую среду. В поиске решений многие фирмы переходят от линейной экономики к циркулярной.

Под линейной экономикой мы понимаем традиционную модель производства, основанную на принципе «бери — потребляй — выбрасывай». Компании используют ресурсы и сырье для производства товаров, которые после употребления либо перерабатываются с ухудшением качества, либо становятся отходами, не поддающимися утилизации. Такова основная экономическая модель на сегодняшний день.

В циркулярной экономике, или экономике замкнутого цикла, рост не связан с эксплуатацией ограниченных ресурсов. Готовая продукция и сырье остаются в производственной цепочке максимально долго, а когда срок их использования заканчивается, возвращаются обратно в систему — и цепочка замыкается. Чтобы добиться бесперебойной работы в рамках циркулярной экономики, компаниям нужно переосмыслить и преобразовать цепочки создания ценности.

Сегодня существует 27 прорывных технологий, ключевых для циркулярной экономики. Они подразделяются на три категории: цифровые, материальные и биологические. В целом бизнес охотнее использует цифровые технологии: их внедрили 59% из 1500 компаний. Для сравнения: материальные технологии внедрили — 28% компаний, биологические — 13%. В результате цифровые технологии дешевеют и быстрее распространяются.

Рассмотрим яркие примеры прорывных технологий, которые уже работают.

Цифровые технологии

· Мобильные устройства. Девелопер NCC создал платформу Loop Rocks, которая позволяет эффективно обращаться со строительными отходами. С помощью приложения руководители стройплощадок загружают в систему данные об оставшихся материалах, и этот мусор забирают перевозчики и другие желающие.

· Цифровые якоря. Голландский стартап Circularise создает криптографические якоря, которые прикрепляются к товарам для проверки их подлинности и отслеживания перемещений. Платформа позволяет направлять вопросы вверх по цепочке создания ценности — например, к производителям материалов.

· Облачные (и периферийные) вычисления. Облачная платформа Rubicon Global, хранящая большие данные, соединяет компании, генерирующие отходы, с сетью независимых перевозчиков мусора в 20 странах. Итог — высокая скорость вывоза мусора на свалки, нестандартное повторное использование отходов, оптимизации маршрутов мусоровозов и подробный анализ данных по отходам.

· Цифровой двойник. С помощью данной технологии создается виртуальная модель процесса, продукта или услуги. Цифровой двойник помогает компаниям анализировать данные и мониторить системы, позволяющие разрабатывать новые решения в области предиктивной аналитики. Например, General Electric (GE) использует цифровых двойников для симуляции производительности активов при разных сценариях и в разных условиях. Таким образом, компания разрабатывает более эффективные цифровые инструменты технического обслуживания.

Материальные технологии

· Хранение и использование энергии. Iberdrola, компания по производству экологически чистой электроэнергии почти с нулевыми выбросами, построила крупнейшую в Европе гидроаккумулирующую электростанцию. Чтобы она работала без сбоев в периоды пикового потребления, применяются два резервуара с перепадом высот более чем в 500 м. Это позволяет быстро генерировать большой объем электроэнергии без выбросов парниковых газов.

· Нанотехнологии. Греческая нанотехнологическая компания GloNaTech производит покрытие для морских судов с углеродными нанотрубками. С помощью этой технологии высвобождаются микроорганизмы, отвечающие за биообрастание (то есть разрастание на корпусе корабля моллюсков и водорослей). Это уменьшает гидравлическое сопротивление, а значит, расход топлива и выбросы углекислого газа.

· Виртуальная/дополненная реальность. Немецкая компания ThyssenKrupp, занимающаяся промышленным машиностроением, разработала HoloLens, которая помогает ремонтировать лифты, отображая виртуальные модели, информацию о предыдущем ремонте и руководство по ремонту. Эта технология сокращает потери, повышает производительность и безопасность.

· Улавливание и хранение углерода. Graviky, стартап Массачусетского технологического института, перерабатывает углекислый газ для изготовления чернил. Компании уже удалось очистить более 1,6 трлн литров воздуха.

Биологические технологии

· Клеточная и тканевая инженерия. Эта технология помогает производить новые продукты питания, такие как гамбургер «из пробирки» профессора Марка Поста. Сделанный из говядины, выращенной из стволовых клеток, он по вкусу не отличается от традиционного, при этом урон окружающей среде при его производстве несопоставимо ниже.

· Биоэнергия. Энергия из биомассы, то есть из биологического материала (растений и животных), древесины, отработанного газа (водорода) и спиртового топлива. Cambrian Innovation — поставщик решений по распределению сточных вод и рекуперации ресурсов — использует электрические свойства бактерий для производства чистой воды и чистой энергии в виде биогаза.

· Материалы на биологической основе. gCycle производит на 100% биоразлагаемые подгузники. Пластик, получаемый из нефти, заменяется на кукурузную биопленку без ГМО.

Циркулярная экономика помогает компаниям выйти на новые рынки с инновационными продуктами и услугами и обеспечивает стабильный рост в долгосрочной перспективе. После того как бизнес переосмыслит принципы использования ресурсов и изменит цепочки поставок, он также сможет уменьшить базовые расходы. Дополнительные преимущества — положительный имидж бренда, репутация компании и доверие клиентов.

Хотя фундаментальная концепция циркулярности проста — превратить все отходы в нечто ценное, кардинально перестроить действующие линейные модели невероятно сложно. Нужно постепенно изменять ключевые бизнес-процессы и более широко внедрять новые инициативы.

В этом поможет «осмысленный поворот», то есть переход к циркулярности одновременно по четырем направлениям:

— Операционная деятельность. Решение проблем, связанных с потерями в операционной деятельности и в сопутствующих бизнес-процессах, которые приводят к неэффективному использованию энергии и водных ресурсов, выбросам и образованию отходов.

— Продукты и услуги. Редизайн продукта, пересмотр стадий его жизненного цикла. Это поможет компаниям оптимизировать потребление, сократить отходы и перейти к замкнутым циклам производства.

— Корпоративная культура и организация. Внедрение циркулярных принципов в организационную структуру через пересмотр рабочих практик, политик и процедур компании.

— Экосистема. Сотрудничество и партнерство с государственными и частными структурами с целью создания благоприятных условий для совместной трансформации.

Есть впечатляющие примеры того, как частные компании и государственные учреждения всех типов и размеров успешно проходят через циркулярную трансформацию.

Например, Nike, международный производитель обуви и одежды, разработала инновационный материал Nike Grind и применяет его в производстве обуви, одежды и покрытий на спортивных объектах. Запустив сбор вторичных материалов (переработанной спортивной обуви и отходов производства), Nike создала новую высококачественную продукцию. Из переработанных материалов состоит 73% всей обуви и одежды Nike, при этом 98,2% производственного мусора не поступает на свалки. Материал Flyleather на 50% состоит из переработанных обрезков натуральной кожи — по внешнему виду, на ощупь и по запаху его не отличить от натуральной кожи. Более того, его легче резать, и отходов образуется меньше, чем после резки натурального материала. А также 100% волокон полиэстера в составе пряжи Flyknit изготовлены из переработанного сырья.

Rent the Runway — компания, позволяющая взять напрокат дизайнерские платья и аксессуары. Клиенты арендуют люксовые бренды на срок от четырех до восьми дней за долю их розничной стоимости (от 10%). Rent the Runway также предлагает оформить ежемесячную подписку и таким образом постоянно обновлять свой гардероб. В стоимость сервиса входят доставка, химчистка и страховка на время аренды. С 2015 года компании удалось уменьшить объем упаковочных отходов более чем на 900 тонн.

Schneider Electric, мировой лидер в управлении энергией, продлевает срок эксплуатации распределительных щитов, заменяя аппаратуру непосредственно у клиентов. Таким образом компания обновляет и модернизирует продукты или добавляет им новые функции. Продлевая срок эксплуатации старого оборудования, компания экономит до 65% на установке нового. При этом сами распределительные щиты и их оборудование могут быть использованы повторно, а устаревшие элементы — обновлены, отремонтированы или переработаны для минимизации отходов. Например, корпус распределительного щита, УЗО, клеммы, счетчики можно использовать снова, а кабели и провода — сохранять для дальнейшей эксплуатации. Это предотвратит выбросы парниковых газов в объеме 40 тонн СО2 — эквивалента (что сравнимо с восемью путешествиями вокруг света на автомобиле), а также сократит потребление воды (389 килолитров — столько среднестатистический европеец потребляет за семь лет) и электроэнергии (750 тыс. мегаджоулей, что эквивалентно 135 баррелям нефти).

Благодаря технологиям четвертой промышленной революции компании рациональнее используют ресурсы и получают новые возможности для циркулярной экономики. Только представьте себе, сколько усилий нужно было приложить 30 лет назад для совместного использования автомобиля, когда у большей части домохозяйств не было ни мобильных устройств, ни интернета. Теперь же смартфоны и другие разработки четвертой промышленной революции радикально сократили управленческие издержки на подобные услуги и сделали их ощутимо меньше стоимости самих ресурсов, что привело к развертыванию новых бизнес-моделей. Подобные технологии позволяют компаниям в режиме реального времени отслеживать то, насколько их активы удобны и функциональны, что помогает создать долгосрочную ценность и повысить эффективность бизнеса.

Посмотрим на AMP Robotics — этот стартап разработал робота Cortex. Благодаря искусственному интеллекту робот автоматически сортирует отходы, но при этом для него не нужно переоборудовать линии или менять алгоритмы операций. Таким образом компаниям удается радикально снижать издержки на извлечение материалов из отходов. Cambrian Innovation, коммерческий оператор по очистке сточных вод и рекуперации ресурсов из отходов, использует запатентованные биоэлектрохимические технологии для получения чистой воды и энергии из сточных вод. «Наш подход ориентирован на обработку данных. Мы применяем запатентованные технологии биологической очистки сточных вод и аналитическую платформу для контроля над нашими установками», — пояснил основатель и CEO Cambrian Innovation Мэттью Сильвер.

Dell за ежемесячную плату предлагает модель «Персональный компьютер как услуга», в которой объединены софт и сервисы для разных этапов жизненного цикла продукта. Компания создала проект Dell Reconnect, в рамках которого бесплатно принимает у пользователей любые компьютеры любого бренда. Все, что находится в рабочем состоянии, сотрудники компании ответственно ремонтируют, а остальное отправляют на переработку. В некоторых регионах компания запустила выкуп продукции у потребителей: подходящие устройства любого производителя принимают в обмен на определенную плату. Применяя технологию рекуперации ресурсов, Dell на специальных объектах измельчает, переплавляет и смешивает пластмассовые отходы; примерно 35% используется в новых комплектующих. По состоянию на июнь 2017 года такие «замкнутые циклы применения переработанного пластика» использовались при производстве 90 разных продуктов Dell. В итоге выгода от переработки отходов сегодня оценивается в $2 млн.

Несмотря на то, что технологии четвертой промышленной революции помогают компаниям создавать циркулярную экономику, универсального ответа на вопрос, как внедрять конкретные решения, пока нет. Это зависит от отрасли, масштаба, потока отходов и сопутствующих трудностей. Однако закономерно, что наиболее конкурентоспособные компании сочетают разные технологии, чтобы достичь наилучшего результата. Особенно многообещающими с точки зрения отказа от линейного подхода и ускорения циркулярного перехода были несколько технологических комбинаций. Чаще всего компаниям удавалось добиться синергии в одной сфере — например, соединяя одну цифровую технологию с другими цифровыми: интернет вещей — для контроля, отслеживания и учета использования продукта, аналитику больших данных — для извлечения данных, необходимых для генерирования циркулярной ценности. Это позволяет определить, стоит какие-то возвращенные продукты ремонтировать для дальнейшей перепродажи или же разобрать на детали для получения максимальной ценности.

Так, ИТ-компания Winnow из гостиничного бизнеса разрабатывает ИИ-инструменты, благодаря которым рестораны за счет двойного сокращения пищевых отходов повышают прибыль. Таким образом им удается следовать принципам устойчивого развития. Система с помощью компьютерного зрения распознает большие объемы изображений пищевых отходов. Фотографии затем используются для составления предиктивной модели. Шеф-повара видят источники пищевых отходов и могут сократить расходы на продукты на 3—8%. В результате в первый год применения технологии компания добилась десятикратной окупаемостии инвестиций.

Процесс превращения в циркулярную компанию может быть столь же разнообразным, как и сами компании, — и это открывает мир новых возможностей для инноваций и изобретений.

Подготовлено по материалам книги «Циркулярная экономика» (издательство МИФ).