Спираль устойчивости - Helix of sustainability

Спираль устойчивости - Цикл углерода идеально подходит для производства и использования
Международный символ утилизации - природа не идентична.

В спираль устойчивости - это концепция, созданная для того, чтобы помочь обрабатывающей промышленности перейти к более устойчивым методам за счет сопоставления своих моделей использования и повторного использования сырья с природными. Предполагалось, что экологические выгоды от использования экологически чистых материалов культурного происхождения очевидны, но поскольку обсуждение еда против топлива показывает, что весь жизненный цикл продукта должен быть исследован в свете социальных и экологических последствий в дополнение к технической пригодности и рентабельности.

Спираль устойчивости[1][2][3] концепция, созданная как представление тотальный системный подход получить полную выгоду от производства с экологичные материалы, особенно биополимеры и биокомпозиты. В 2004 году концепция была представлена ​​профессором Джоном Вудом, в то время председателем Группы по анализу материалов на конференции. DTI мероприятие, организованное тогдашним государственным секретарем по промышленности (Джеки Смит ).[4] В том же году он также использовался в Европейский научный фонд исследовательский семинар по экологически чистым композитам.[5]

Преимущества работы с сырьем культурного происхождения легко заметить, если принять во внимание социальные и экологические последствия, а также денежные затраты ( Тройной результат ), и спираль устойчивости помогает это продемонстрировать. Для реализации полного потенциала биополимеров важно, чтобы внимание уделялось каждому аспекту производственного процесса, начиная с проектирования (как справиться с неопределенностями в свойствах, связанных с материалами культурного происхождения?), До производства (можно ли использовать существующие технологии? ) до окончания срока службы (можно ли вернуть избыточное изделие в цикл материалов?). Необходимо учитывать всю цепочку поставок, потому что решения, принятые на этапе проектирования, оказывают значительное влияние на протяжении всего срока службы изделия. Недорогие методы сборки (например, защелкивающиеся) могут сделать разборку или ремонт неэкономичным. Однако, если, скажем, построить автомобиль, который легко разбирается, будет ли какое-либо влияние на способность автомобиля поглощать энергию при аварии? На еще более фундаментальном уровне, какими будут социальные и экологические изменения в моделях выращивания сельскохозяйственных культур. Такой подход к производству с низким уровнем воздействия на окружающую среду рассматривается как расширение уменьшение отходов такие методы, как бережливого производства.

Общепринятый циклы использования и повторного использования круглые. Рассмотрим механическое восстановление обычных полимеры. Комплекс инфраструктура необходим для восстановления материала в конце срока полезного использования изделия. В конце жизни статьи - произнесите ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ бутылка для газированных напитков, изделие должно быть отделено от потока отходов либо потребителем, который выбрасывает его, либо ручным трудом на свалке. Затем он должен быть доставлен на какое-либо предприятие для переработки (с дополнительными трудозатратами и энергией) обратно в сырье. В тепловые и поперечные силы связанный с процессом восстановления, имеет тенденцию производить материал со слегка ухудшенными свойствами по сравнению с исходным материалом.

Для изделий из экологически чистых материалов не так уж и велика потребность в выделенной инфраструктуре восстановления. Если мусорщик бросает урожай происхождения биоразлагаемый статья на земле, она в конечном итоге разложится на перегной, вода и неископаемый CO2. Если статья помещена в компостируемый После этого гумус можно использовать в качестве удобрения для следующего поколения сельскохозяйственных культур, также нет необходимости сортировать биополимерные изделия, как это имеет место при переработке ископаемых полимеров. Обратите внимание на разницу между свалка и компост - ограниченная биологическая активность на свалке медленная, и в основном анаэробный что привело к производству метан, в то время как компостирование это быстрый аэробный процесс, в результате которого образуется гумус, вода и неископаемый CO2. Счет за энергию для расщепления биоразлагаемых веществ на основные молекулы строительных блоков, а затем их повторной сборки в пригодное для использования сырье, велик, но при этом используется прямая солнечная энергия, а не измеряемая электроэнергия. Также нет потери свойств при последовательных поездках по циклу.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Путь природы - устойчивые полимеры и композиты» К. Кирван, Н. Такер, М. Р. Джонсон, Materials World, Vol. 11, No. 10, октябрь 2003 г.
  2. ^ Кирван, К., "Работа всей жизни", Engineering, Vol. 246, № 3, стр. 30–31, май 2005 г.
  3. ^ Такер, Н., Кирван, К., Джейкобс, Д., Джонсон, М., «Обращение к горе полимерных отходов - спираль устойчивости и цветущий сотовый телефон», Третий международный семинар по зеленым композитам, 16–17 марта, 2005, Син-Дайгаку Кайкан из кампуса Имадегава, Университет Дошиша, Киото, Япония.
  4. ^ «Возможности в садоводстве: предложение об академических должностях в WMG», отчет WMG, Дэвид Маллинс, 26 апреля 2004 г.
  5. ^ "Семинар по экологически чистым европейским композитам", К. Кирван, Н. Такер, М. Джонсон, К. Холстед, Д. Джейкобс, отчет, Европейский научный фонд, апрель 2004 г.