Проектирование от колыбели до колыбели (также называемое 2CC2 , C2C , cradle 2 cradle или регенеративное проектирование ) — это биомиметический подход к проектированию продуктов и систем, который моделирует человеческую промышленность на основе природных процессов, где материалы рассматриваются как питательные вещества, циркулирующие в здоровых, безопасных метаболизмах . Сам термин является игрой на популярной корпоративной фразе «от колыбели до могилы», подразумевая, что модель C2C является устойчивой и внимательной к жизни и будущим поколениям — 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 биологический метаболизм природы, одновременно поддерживая безопасный, продуктивный технический метаболизм для высококачественного использования и циркуляции органических и технических питательных веществ. [1] Это целостная , экономическая, промышленная и социальная структура, которая стремится создавать системы, которые не только эффективны, но и по существу безотходны . [2] Основываясь на системном подходе регенеративного дизайна Джона Т. Лайла , модель в самом широком смысле не ограничивается промышленным дизайном и производством ; ее 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 сертифицированных 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 первыми целями Института для протоколов сертификации. [3] Сама фраза «cradle to cradle» была придумана Уолтером Р. Штахелем в 1970-х годах. [4] [5] Текущая модель основана на системе «разработки жизненного цикла», инициированной Майклом Браунгартом и коллегами из Агентства по поощрению охраны окружающей среды (EPEA) в 1990-х годах и исследованной в публикации «Техническая структура оценки жизненного цикла» .
В 2002 году Браунгарт и Уильям Макдоноу опубликовали книгу под названием « Cradle to Cradle: Remaking the Way We Make Things» — манифест дизайна «от колыбели до колыбели», в котором подробно описывается, как реализовать эту модель. [4] [5] Модель была реализована многими компаниями, организациями и правительствами по всему миру. Дизайн «от колыбели до колыбели» также стал предметом многих документальных фильмов, таких как « Отходы = еда» . [6]
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.
Каждый из двух типов материалов следует своему собственному циклу в регенеративной экономике, представленной Кёненом и Хейзингом. [ необходима цитата ]
Первоначально Макдоноу и Браунгарт определили пять критериев сертификации Института инноваций в сфере продуктов Cradle to Cradle: [7]
В настоящее время многие люди ежедневно контактируют или потребляют, прямо или косвенно, множество вредных материалов и химикатов. Кроме того, бесчисленное множество других форм растительной и животной жизни также подвергаются воздействию. C2C стремится удалить опасные технические питательные вещества (синтетические материалы, такие как мутагенные материалы, тяжелые металлы и другие опасные химикаты) из текущих жизненных циклов. Если материалы, с которыми мы контактируем и которым мы подвергаемся ежедневно, не являются токсичными и не оказывают долгосрочного воздействия на здоровье, то здоровье всей системы можно будет лучше поддерживать. Например, фабрика по производству тканей может исключить все вредные технические питательные вещества , тщательно пересмотрев, какие химикаты они используют в своих красителях для достижения необходимых им цветов, и попытаться сделать это с меньшим количеством базовых химикатов. [1]
Модель C2C демонстрирует высокий потенциал для снижения финансовых затрат промышленных систем. Например, при перепроектировании комплекса Ford River Rouge Complex посадка растений Sedum (очитка) на крышах сборочных заводов удерживает и очищает дождевую воду. Она также смягчает внутреннюю температуру здания, чтобы экономить энергию. Крыша является частью системы очистки дождевой воды стоимостью 18 миллионов долларов, предназначенной для очистки 20 миллиардов галлонов США (76 000 000 м3 ) дождевой воды в год. Это сэкономило Ford 30 миллионов долларов, которые в противном случае были бы потрачены на механические очистные сооружения. [8] Следуя принципам проектирования C2C, производство продукции может быть спроектировано так, чтобы обходиться дешевле для производителя и потребителя. Теоретически они могут устранить необходимость в утилизации отходов , например, на свалках. [ требуется цитата ]
Вопрос о том, как обращаться с бесчисленными существующими техническими питательными веществами (синтетическими материалами), которые не могут быть переработаны или повторно введены в природную среду, рассматривается в C2C-дизайне. Материалы, которые могут быть повторно использованы и сохраняют свое качество, могут использоваться в циклах технических питательных веществ, в то время как с другими материалами гораздо сложнее иметь дело, например, с пластиком в Тихом океане.
Одним из возможных примеров является обувь, разработанная и массово производимая с использованием модели C2C. Подошва может быть сделана из «биологических питательных веществ», в то время как верхние части могут быть сделаны из «технических питательных веществ». Обувь производится массово на производственном заводе, который использует свои отходы, возвращая их в цикл, потенциально используя обрезки резиновых подошв для изготовления большего количества подошв, а не просто утилизируя их; это зависит от того, не теряют ли технические материалы своего качества при повторном использовании. После того, как обувь была изготовлена, она распределяется по розничным магазинам, где покупатель покупает обувь по сниженной цене, поскольку покупатель платит только за использование материалов в обуви в течение того периода времени, в течение которого он будет ее носить. Когда они вырастают из обуви или она повреждается, они возвращают ее производителю. Когда производитель отделяет подошву от верхних частей (отделяя технические и биологические питательные вещества), биологические питательные вещества возвращаются в природную среду, в то время как технические питательные вещества могут быть использованы для создания подошвы другой обуви.
Другим примером дизайна C2C является одноразовый стакан, бутылка или обертка, полностью изготовленные из биологических материалов. Когда пользователь заканчивает пользоваться предметом, его можно утилизировать и вернуть в природную среду; стоимость утилизации отходов, таких как захоронение на свалке и переработка, значительно снижается. Пользователь также может потенциально вернуть предмет для возврата денег, чтобы его можно было использовать снова.
Модель C2C может быть применена практически к любой системе в современном обществе: городской среде , зданиям, производству , социальным системам и т. д. В книге «От колыбели к колыбели: переосмысление способа, которым мы создаем вещи» изложены пять шагов : [1]
Продукция, которая соответствует всем этапам, может иметь право на получение сертификации C2C. Другие сертификации, такие как Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) и Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREEAM), могут использоваться для получения сертификации, и наоборот в случае BREEAM. [11]
Принципы C2C были впервые применены к системам в начале 1990-х годов Институтом окружающей среды Гамбурга (HUI) в Браунгарте и Институтом окружающей среды в Бразилии для переработки биомассы питательных веществ из сточных вод для производства сельскохозяйственной продукции и чистой воды в качестве побочного продукта. [12]
В 2007 году MBDC и EPEA сформировали стратегическое партнерство с глобальной консалтинговой компанией по материалам Material ConneXion с целью содействия продвижению и распространению принципов проектирования C2C путем предоставления более широкого глобального доступа к информации о материалах C2C, сертификации и разработке продукции. [13]
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, а в сотрудничестве с MBDC и EPEA компания теперь предлагает сертификацию C2C и разработку продуктов C2C. [14]
Хотя модель C2C оказала влияние на строительство или реконструкцию небольших объектов, несколько крупных организаций и правительств также внедрили модель C2C, ее идеи и концепции:
Модель «от колыбели до колыбели» можно рассматривать как структуру, которая рассматривает системы в целом или холистически . Она может применяться ко многим аспектам человеческого общества и связана с оценкой жизненного цикла . См., например, модель экологических затрат на основе LCA , которая была разработана для анализа систем переработки. [25] 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. Она тесно связана с пассивным солнечным проектированием в строительной отрасли и с пермакультурой в сельском хозяйстве в пределах или вблизи городской среды. Earthship является прекрасным примером того, где используются различные модели повторного использования, включая проектирование «от колыбели до колыбели» и пермакультуру.
Основным ограничением оптимальной переработки материалов является то, что на объектах коммунального обслуживания продукция не разбирается вручную и каждая ее часть не сортируется в контейнер, а вместо этого весь продукт целиком сортируется в определенный контейнер.
Это делает извлечение редкоземельных элементов и других материалов неэкономичным (на объектах переработки продукты обычно измельчаются, после чего материалы извлекаются с помощью магнитов, химикатов, специальных методов сортировки и т. д.), и, таким образом, оптимальная переработка, например, металлов невозможна (оптимальный метод переработки металлов потребовал бы сортировки всех подобных сплавов вместе, а не смешивания простого железа со сплавами).
Очевидно, что разборка изделий невозможна на нынешних спроектированных объектах общественного пользования, и лучшим методом было бы отправить сломанные изделия обратно производителю, чтобы производитель мог разобрать изделие. Затем эти разобранные изделия можно использовать для изготовления новых изделий или, по крайней мере, для отправки компонентов по отдельности на объекты переработки (для надлежащей переработки, по точному типу материала). Однако в настоящее время в какой-либо стране принято мало законов, обязывающих производителей принимать свои изделия обратно для разборки , и даже нет таких обязательств для производителей изделий «от колыбели до колыбели». Один из процессов, где это происходит, — это Директива ЕС об отходах электрического и электронного оборудования . Кроме того, Европейская учебная сеть по проектированию и переработке двигателей и генераторов с постоянными магнитами из редкоземельных металлов в гибридных и полностью электрических транспортных средствах (ETN-Demeter) [26] разрабатывает конструкции электродвигателей, магниты которых можно легко снять для переработки редкоземельных металлов.
Критика была выдвинута [27] [28] по поводу того, что Макдоноу и Браунгарт ранее держали консалтинг и сертификацию C2C в своем внутреннем кругу. Критики утверждали, что это отсутствие конкуренции не позволило модели реализовать свой потенциал. Многие критики призывали к государственно-частному партнерству, контролирующему концепцию C2C, тем самым обеспечивая конкуренцию и рост практических приложений и услуг.
Макдоноу и Браунгарт ответили на эту критику, передав контроль над протоколом сертификации некоммерческому, независимому институту под названием Cradle to Cradle Products Innovation Institute. Макдоноу сказал, что новый институт «позволит нашему протоколу стать публичной программой сертификации и мировым стандартом». [3] Новый институт объявил о создании Совета по стандартам сертификации в июне 2012 года. Новый совет под эгидой Института будет контролировать дальнейшую сертификацию. [29]
Эксперты в области охраны окружающей среды усомнились в целесообразности этой концепции. Фридрих Шмидт-Блик, глава немецкого Вуппертальского института , назвал свое утверждение о том, что «старое» экологическое движение своим пессимистическим подходом тормозило инновации, «псевдопсихологическим вздором». Шмидт-Блик сказал о подушках сидений Cradle-to-Cradle, разработанных Браунгартом для Airbus 380 : «Я чувствую себя очень хорошо на чехлах сидений Михаэля в самолете. Тем не менее, я все еще жду подробного предложения по дизайну остальных 99,99 процентов Airbus 380 по его принципам».
В 2009 году Шмидт-Блик заявил, что не может быть и речи о том, что эта концепция может быть реализована в большем масштабе. [30]
Некоторые утверждают, что сертификация C2C может быть не совсем достаточной для всех подходов к экологическому проектированию . Количественные методологии (LCA) и более адаптированные инструменты (относительно рассматриваемого типа продукта) могут использоваться совместно. Концепция C2C игнорирует фазу 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, в транспорте, фаза использования оказывает наибольшее влияние на экологический след. Например, чем легче автомобиль или самолет, тем меньше топлива он потребляет и, следовательно, тем меньшее воздействие он оказывает. Браунгарт полностью игнорирует фазу использования. [31] [32]
Можно с уверенностью сказать, что каждый этап производства или преобразования ресурсов требует определенного количества энергии.
Концепция C2C предусматривает собственную сертификацию своего анализа [33] и, следовательно, противоречит международным стандартам публикации (ISO 14040 [34] и ISO 14044 [35] ) для оценки жизненного цикла , тогда как для получения сравнительных и устойчивых результатов необходим независимый внешний обзор. [36]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )