Под увеличительным стеклом: экономика замкнутого цикла и переработка

Сокращение, повторное использование, переработка: это ежегодный девиз zdi.NRW. Конкурс роботов, премия Science Video Award и октябрьские героини zdi посвящены этой теме. Но что именно означает экономика замкнутого цикла? Какие технологии за этим стоят? И какой экономический размер и значение для рынка труда это имеет для Германии?

Поиски золота в настоящее время

От старого к новому! – Вот как можно резюмировать цель сегодняшней экономики замкнутого цикла. Циркулярная экономика претерпела огромные изменения за последние 30 лет; от чистого вывоза мусора и уборки города до сложного хозяйственного сектора с широким спектром услуг. Сегодня отходы имеют другую репутацию. Это уже не просто то, что мы бросаем в большую яму и засыпаем грязью. Отходы в настоящее время являются поставщиком многих ценных сырьевых материалов и энергии.

Циркулярная экономика - что это такое?

Вкратце: экономика замкнутого цикла возникла из-за потребности в экологически чистых и ресурсосберегающих производственных процессах.

С началом промышленной революции преобладала линейная экономическая система. Это означало, что потребление товаров было рассчитано на одноразовое использование. Ресурсы брали из земли, товары производили, покупали и утилизировали. Но в течение нескольких десятилетий было ясно, что ресурсы конечны, и наше потребительское поведение разрушает мир загрязняющими веществами и опасными отходами.

Графическое сравнение системы линейной экономики и экономики замкнутого цикла, © AdobeStock

В нашей экономической системе происходит смена парадигмы. Производство товаров уже не рассчитано на одноразовое использование, т.е. линейно. Скорее, товары должны циркулировать. И в лучшем случае эта экономическая система обойдется без отходов (ноль отходов) и без выбросов (ноль выбросов).

Пионеры современной экономики замкнутого цикла — немецкий химик Михаэль Браунгарт и американский архитектор Уильям Макдонаф. Вместе они разработали принцип cradle-to-cradle (англ., нем.: from Cradle to Cradle). Продукты, которые производятся по этому принципу, возвращают свои биологические питательные вещества в биологические циклы и стараются постоянно поддерживать свои технические компоненты в технических циклах.

Примеры: от строительства дома до мобильности

Urban Mining

Сектор строительства и недвижимости – самая ресурсоемкая отрасль из всех. На их долю приходится около половины всего потребления сырья. Поэтому в настоящее время щебень разделяется на составляющие и перерабатывается.

Upcycling

При вторичной переработке выброшенным предметам дается новая функция (например, сшить бумажник из старых джинсов или использовать старую банку в качестве чайной свечи). А пока во многих городах уже есть так называемые ремонтные кафе, где мастера-любители чинят неисправные устройства.

энергия

Эффективность использования ресурсов является ключевым элементом экономики замкнутого цикла. Возобновляемые источники, такие как энергия ветра и солнца, все чаще становятся альтернативой ископаемому топливу. Но использование сбросного тепла в производственных объектах или производство энергии из отходов также становится все более популярным.

Carsharing

Частный автомобиль используется только около 4 процентов своего срока службы. Автомобили, предлагаемые сервисами совместного использования, проживают около 45 процентов своего срока службы.

технологии в экономике замкнутого цикла

Собирать

Для предварительной сортировки и переработки отходов требуются процессы на самом высоком техническом уровне. Многие технологии, от блокчейна до Интернета вещей, представлены в экономике замкнутого цикла. Около Утилизация отходов сегодня есть объединенные в сеть мусорные баки или стеклянные контейнеры для сбора, которые общаются с помощью радиотехнологий. Они сообщают компании по утилизации отходов, насколько заполнены контейнеры для отходов, и помогают оптимизировать маршруты мусоровозов.

сортировать

После того, как мусор собран, важно использовать технологически сложную технику сортировки. Только так отходы могут быть переработаны или переработаны во вторичное топливо. Поэтому в центрах сбора отходов люди все больше полагаются на умную сортировку отходов. Здесь адаптивные роботизированные системы берут на себя разделение и оценку отходов. Так же процессы переработки оптимизированы с использованием новейших технологий. Особой проблемой здесь является сложный состав современных продуктов. Чем лучше и чище продукт можно разбить на отдельные части, тем эффективнее отдельные компоненты могут быть переработаны. Здесь помогают, например, цифровые технологии, которые отображают и регистрируют жизненные циклы отдельных продуктов. Затем компании могут планировать процессы переработки во время разработки продукта.

перерабатывать

Разрабатываются все новые и новые методы получения энергии из отходов. Кстати, первые мусоросжигательные заводы существовали уже в конце 19 века. Современные мусоросжигательные заводы сокращают первоначальный объем отходов до 95%. Полученная энергия может быть частично использована в качестве электричества. И теперь тепло, выделяющееся при горении, можно использовать и для обогрева. К энергия есть и биохимические процессы. При производстве биогаза органические отходы ферментируются с помощью бактерий. Другой подход заключается в получении энергии непосредственно из органического вещества с помощью разлагающих ферментов. Здесь можно представить себе картофельную батарею. В настоящее время тестируются десятки других подходов к производству чего-то, что можно использовать для получения энергии из отходов.

Источник: Отчет о состоянии экономики замкнутого цикла в Германии BDE-BDSV-bvse-ITAD-PlasticEurope Deutschland eV-VDM-VDMA-VHI-VKU 2018 г.

Экономическое значение в Германии и Северном Рейне-Вестфалии*

В 2020 году в экономике замкнутого цикла было задействовано более 310.000 11.000 человек почти в 85 XNUMX муниципальных и частных компаний. Их объем продаж составил около XNUMX миллиардов евро.
Северный Рейн-Вестфалия с 75.000 27,3 сотрудников в этом секторе и оборотом в 19 миллиарда евро является крупнейшим регионом в Германии. Экономика замкнутого цикла превратилась здесь в настоящий двигатель роста. Кроме того, XNUMX процентов всех общенациональных патентов приходится на Северный Рейн-Вестфалия.

Это делает экономику замкнутого цикла одним из наиболее важных экономических секторов немецкой экологической экономики. Но он также является крупным игроком в международной торговле, особенно в отношении оборудования, оборудования и вторичного сырья. Во многих странах мира существует высокий спрос на технологии и решения по утилизации отходов. В 2018 году объем экспорта одного только рыночного сегмента «технологии для управления отходами» составил 5,1 миллиарда евро.

* Цифры взяты из Отчета об экономике окружающей среды NRW 2017 и Отчета о состоянии экономики замкнутого цикла за 2020 год.

Циркулярная экономика на zdi

zdi всегда ориентируется на новейшие технологические и социально значимые темы. Таким образом, мы можем конкретно способствовать продвижению молодых специалистов МИНТ.

В этом году, например, конкурс роботов зди под девизом «Повторное использование — сокращение — переработка». В этом году 170 студенческих команд со всего Северного Рейна-Вестфалии будут соревноваться друг с другом со своими самопрограммируемыми роботами.
Помимо экологической актуальности, эта тема имеет и педагогическое преимущество; Связи между научными, экологическими и экономическими проблемами могут быть представлены в интересной и понятной форме.

Кроме того, некоторые сети zdi и студенческие лаборатории zdi специализируются на этой теме со своим набором курсов и экспериментов.
Особого упоминания заслуживают две студенческие лаборатории zdi:

  • Zdi-MINTlab - лаборатория для школьников в Минден-Люббеке недавно открыла Smart Recycling Factory. Основные направления включают творческое садоводство в городе, инновационную 3D-печать, робототехнику и датчики для удаления отходов, возобновляемые источники энергии или программирование умного робота-утилизатора.
  • Das зді школьная лаборатория MINT-Lab действует на территории центра утилизации Leppe. В рамках проекта «Метаболон» он предлагает всем возрастным группам специальное пространство для обучения темам окружающей среды, ресурсов и форм энергии будущего. Особое внимание уделяется продвижению молодых студентов STEM.

Вам также могут быть интересны эти публикации

Общий

Под увеличительным стеклом: тренды биотехнологии

Общий

KReateFuture 2022: как студенты и ученые вместе разрабатывают идеи будущего

Общий

Под увеличительным стеклом: молодежные тренды при выборе карьеры