Під лупою: циркулярна економіка та переробка

Зменшуйте, повторно використовуйте, переробляйте: це щорічний девіз zdi.NRW. Конкурс роботів, премія Science Video Award та героїні zdi жовтень присвячені цій темі. Але що саме означає циркулярна економіка? Які технології стоять за цим? А який економічний розмір і значення для ринку праці вона має для Німеччини?

Пошук золота в сучасності

Від старого до нового! – Ось як можна узагальнити мету сучасної циркулярної економіки. Кругова економіка зазнала величезних змін за останні 30 років; від чистого вивезення сміття та прибирання міста до комплексної галузі економіки з широким спектром послуг. Відходи сьогодні мають іншу репутацію. Це вже не те, що ми кидаємо у велику яму і заповнюємо брудом. Нині відходи є постачальником багатьох цінних сировинних матеріалів та енергії.

Кругова економіка - що це таке?

Коротше кажучи: циркулярна економіка виникла через потребу в екологічно чистих та ресурсозберігаючих виробничих процесах.

З початком промислового перевороту панувала лінійна економічна система. Це означало, що споживання товарів було розраховано на одноразове використання. З землі брали ресурси, виготовляли, купували та розпоряджалися товари. Але протягом кількох десятиліть було зрозуміло, що ресурси обмежені, а наша споживча поведінка руйнує світ забруднювачами та небезпечними відходами.

Графічне порівняння системи лінійної економіки та циркулярної економіки, © AdobeStock

Наша економічна система зазнає зміни парадигми. Виробництво товарів більше не розраховане на одноразове використання, тобто лінійно. Скоріше, товари мають циркулювати. І в кращому випадку ця економічна система обійдеться без відходів (zero waste) і без викидів (zero emissions).

Піонерами сучасної циркулярної економіки є німецький хімік Майкл Браунгарт і американський архітектор Вільям МакДонау. Разом вони розробили принцип «колиска до колиски» (англ., німецька: від люльки до колиски). Продукти, виготовлені за цим принципом, повертають свої біологічні поживні речовини в біологічні цикли і намагаються постійно підтримувати свої технічні компоненти в технічних циклах.

Приклади: від будівництва будинку до мобільності

міський видобуток

Сектор будівництва та нерухомості є найбільш ресурсомісткою галуззю з усіх. На них припадає близько половини загального споживання сировини. Тому нині щебінь поділяють на складові частини та переробляють.

Upcycling

За допомогою переробки викинуті об’єкти отримують нову функцію (наприклад, шити гаманець зі старих джинсів або використовувати стару банку як чайну лампочку). Тим часом у багатьох містах вже є так звані ремонтні кафе, де майстри-любителі ремонтують несправні пристрої.

Виробництво енергії

Ефективність використання ресурсів є ключовою опорою кругової економіки. Відновлювані джерела, такі як енергія вітру та сонця, все частіше стають альтернативою викопному паливу. Але все більш популярним стає використання відхідного тепла у виробничих приміщеннях або виробництво енергії з відходів.

Carharing

Приватний автомобіль використовується лише близько 4 відсотків свого терміну служби. Автомобілі, пропоновані через сервіси обміну, мають близько 45 відсотків свого терміну служби.

технології кругової економіки

Саммелн

Для попереднього сортування та переробки відходів необхідні процеси на найвищому технічному рівні. Від блокчейну до Інтернету речей багато технологій представлені в циркулярній економіці. Навколо утилізація відходів сьогодні існують мережеві урни для сміття або скляні контейнери для збору, які спілкуються за допомогою радіотехнологій. Вони повідомляють компанії з утилізації, наскільки заповнені контейнери для сміття, і допомагають оптимізувати маршрути руху транспортних засобів.

сортувати

Після того, як сміття зібрано, важлива технологічно складна техніка сортування. Це єдиний спосіб, за допомогою якого відходи можуть бути перероблені або перероблені на вторинне паливо. Тому в центрах збору сміття люди все більше покладаються на розумне розділення сміття. Тут адаптивні роботизовані системи беруть на себе розділення та оцінку відходів. Також процеси переробки оптимізовані за найновішими технологіями. Особливим викликом тут є складний склад сучасних продуктів. Чим краще і чистіше продукт може бути розбитий на окремі частини, тим ефективніше окремі компоненти можуть бути перероблені. Тут допомагають цифрові технології, наприклад, які відображають і записують життєвий цикл окремих продуктів. Потім компанії можуть планувати процеси переробки під час розробки продукту.

переробляти

Все більше і більше розробляється методів отримання енергії з відходів. До речі, перші сміттєспалювальні заводи існували вже наприкінці 19 століття. Сучасні сміттєспалювальні заводи зменшують початковий обсяг відходів до 95%. Отриману енергію можна частково використати як електроенергію. А тепер тепло, що утворюється при горінні, можна використовувати і для опалення. До Виробництво енергії є також біохімічні процеси. При виробництві біогазу органічні відходи ферментують за допомогою бактерій. Інший підхід полягає в тому, щоб збирати енергію безпосередньо з органічної речовини за допомогою ферментів, що розкладаються. Можна було б уявити собі картопляну батарею. Зараз тестуються десятки інших підходів до виробництва чогось, що може бути використано для отримання енергії з відходів.

Джерело: звіт про стан німецької циркулярної економіки BDE-BDSV-bvse-ITAD-PlasticEurope Deutschland eV-VDM-VDMA-VHI-VKU 2018

Економічне значення в Німеччині та NRW*

У 2020 році понад 310.000 11.000 людей були залучені до кругової економіки в майже 85 XNUMX муніципальних і приватних компаній. Їх продажі становили близько XNUMX мільярдів євро.
З 75.000 27,3 співробітників у цьому секторі та оборотом 19 млрд євро, Північний Рейн-Вестфалія є найбільшим місцем у Німеччині. Кругова економіка тут перетворилася на справжній двигун зростання. Крім того, XNUMX відсотків усіх загальнонаціональних патентів надходять із NRW.

Це робить циркулярну економіку одним з найважливіших секторів економіки в екологічній економіці Німеччини. Але вона також є основним гравцем у міжнародній торгівлі, зокрема рослинами, машинами та вторинною сировиною. У багатьох країнах світу існує високий попит на технології та рішення щодо утилізації відходів. Тільки сегмент ринку «технології для поводження з відходами» у 2018 році мав обсяг експорту 5,1 млрд євро.

* Цифри взяті зі звіту про економіку довкілля NRW 2017 та звіту про стан економіки кругового циклу за 2020 рік.

Кругова економіка на zdi

zdi завжди орієнтований на новітні технологічні та соціально актуальні теми. Таким чином ми можемо конкретно сприяти просуванню молодих спеціалістів MINT.

Цього року, наприклад, в змагання роботів zdi під девізом «Повторне використання – скорочення – переробка». Цього року 170 студентських команд з усіх куточків NRW змагатимуться між собою зі своїми роботами, які самостійно програмуються.
Крім екологічної актуальності, тема також має педагогічну перевагу; Зв'язок між науковими, екологічними та економічними викликами можна було б повідомити в цікавий і зрозумілий спосіб.

Крім того, деякі мережі zdi та студентські лабораторії zdi спеціалізувалися на цій темі зі своїм діапазоном курсів та експериментів.
Тут особливо варто згадати дві студентські лабораторії zdi:

  • Zdi-MINTlab - лабораторія для школярів у Мінден-Люббеке нещодавно відкрили Smart Recycling Factory. Серед основних центрів — креативне садівництво в місті, інноваційний 3D-друк, робототехніка та датчики в утилізації відходів, відновлювані джерела енергії або програмування розумного робота для переробки відходів.
  • Десять кубометрів зди шкільна лабораторія MINT-Lab діє на території центру утилізації Leppe. Як частина проекту :metabolon, він пропонує всім віковим групам простір для вивчення тем навколишнього середовища, ресурсів та форм енергії майбутнього. Особлива увага приділяється просуванню молодих студентів STEM.

Вас також можуть зацікавити ці дописи

Три дівчини в лабораторних халатах показують знак перемоги.

Allgemein, мережі

«Від руки до серця до мозку»: долаючи мовні бар’єри

На зображенні показано місце проведення WRO, Messe Dortmund, ззовні.

Allgemein, змагання роботів

Огляд Всесвітньої олімпіади роботів 2022

Allgemein, мережі

Akademija zdi: енергетична криза та її вплив на курси, які пропонує спільнота zdi