INDUSTRIJSKA EKOLOGIJADr.sc. Sandira Eljan, vanr.prof.Sandira.eljsan@untz.ba

Cilj kolegija industrijske ekologije

Upoznavanje s elementima koji e dovesti do ekoloko podobnog proizvoda, to uz atraktivnost i funkcionalnost su najvaniji faktori u dizajnuStudira se ivotni ciklus proizvoda i dizajn za odrivostPromatraju se objektivna istraivanja o materijalima i definira se princip odabira ukljuujui ivotni ciklus proizvoda i smanjenje potronje resursa. Studiraju se metode i alati za analizu ekolokeodrivosti dizajna

Ranije je cilj ininjerskog projektiranja bio nainitiproizvod s visokim stupnjem zadovoljenja tehnickihi ekonomskih zahtjeva i kvalitete.U novije vrijeme jaa svijest o utjecaju tehnolokograzvoja na okoli.Konstruiranje i proizvodnja koji uvaavaju okoli (e.Environmentally Conscious Design & Manufacture,ECDM) i Konstruiranje za okoli (e. Design forEnvironment, DFE) nastoje smanjiti negativniutjecaj proizvodnog sistema na okoli.

Industrijska ekologija (e. Industrial Ecology, IE) poimaindustriju kao dio eko-sustava.IE ima iroko podrucje djelovanja koje povezuje industrijsku djelatnost i okoli u sistem odrivog razvoja. Ona zahtjeva od oba sudionika (procesa i proizvoda) smanjiti svoj utjecaj na okoli na minimalnu mjeru.S gledita procesa, IE upuuje na izgradnju industrijskeinfrastrukture koja je prihvatljiva za okoli.S gledita konstruktora IE sagledava utjecaj ivotnog ciklusa proizvoda na okoli.

Kao utemeljitelji ovog pristupa se smatraju Amerikanci Graedel i Allenby koji su u svojoj knjizi Industrial Ecology (1995.) napisali ovaj je sistem utemeljen na spoznaji da se projektiranje industrijskih i proizvodnih procesa ne moe promatrati odvojeno od svoga okruenja, ak to vie ona su pod njegovim uticajem, a s druge pakstrane oni takoer utiu i na okoli

Konstruiranje za okoli (DFE) - segment unutar IE - kojisu ininjeri najbolje prihvatili jer konstruiranje ima najveciuticaj kod djelovanja proizvoda na okoli.Konstruiranje za okoli je postalo dio integralnog pristupakonstruiranju, poznatog pod paradigmom design for Xkoja je obuhvacala iroko podrucje razvojnih aktivnosti,ukljucujuci zadatke kao izbor materijala, smanjenje utjecajana okoli proizvoda tijekom uporabe, konstruiranje zaenergetsku ucinkovitost, smanjenje otpada tokomproizvodnje, konstruiranje za reciklicnost itd.

U nastojanju obuhvacanja ukupnog djelovanja proizvodnje i proizvoda na okoli je nastao pristup nazvan cjelovito bilansiranje (e. Life Cycle Analysis, LCA) to zahtijeva veliki broj podataka za cije nabavljanje nisu postojalestandardizirane metode mjerenja.

LCA je metoda koja mjeri, analizira i sumira potronjuenergije i sirovina, zatim emisije onecicenja u okoli idruge znacajne utjecaje tijekom ukupnog ivotnog ciklusa proizvoda s gledita okolia u zadanim granicama. Moe se reci da je to pokuaj mjerenja utjecaja proizvoda (u svim njegovim ivotnim fazama) na ekosustav.Metoda LCA se pojavila u ranim 1970-tim godinama, a prvobitna joj je namjena bila istraivanje potrebne energije za razlicite procese.

Razliciti pristupi smanjenju utjecaja na okoli s gledita vremenske i predmetne obuhvatnosti

Kao ilustracija primjene metode LCA primjer aparata za kavu u kucanstvu.Primijenjena je metoda Eco-indicator 95nizozemske tvrte Pre-consultant. Radi se oponderiranoj metodi koja procjenjuje tetniutjecaj na eko-sustav i ljudsko zdravlje premaEuropskoj skali.Metoda je komparativna, a raspolae s vie odsto indikatora utjecaja na okoli za najcecematerijale i procese.Metoda Eco-indicator se koristi uz softwareskupodrku programa ECO-it i SimaPro 4.0.(http://www.pre.nl/eco-it.html).

Ouvanje okoliaOdnos drutva prema proizvodnji se uvelike promijenio, dok je odnos prema otpadu uglavnom ostao na najjeftinijem rjeenju, izravnom odlaganju u okoli.Ocuvanje okolia je jedan od najvanijih pravacaljudskog djelovanjaU podrucju materijalne proizvodnje je ublaavanjenedostatka sirovina i prekomjernog otpada ponudio pristup nazvan gospodarstvo s krunim tokom materijala ili oporabno gospodarstvo (nj. Kreislaufwirtschaft, e. takeback).

Sve veci pritisak javnosti u odnosu na zatituokolia je utjecao na povecanje trokovazbrinjavanja otpada, poticuci na taj nacin i razvoj postupaka recikliranja.Vremenom je prerada otpada postajala nunost.Sve je vanija postala prikladnost dotrajalog proizvoda ekolokom i ekonomski prihvatljivom zbrinjavanju

Razvoj koncepta odrivostiKoncept odrivosti podrazumijeva:smanjenje otpadakoritenje obnovljivih resursa

Razvoj koncepta odrivosti :1968 g. Rimski klub 1983 Svjetska komisija o okoliu i razvoju -Brundtlandskakonferencija

Razvoj koncepta odrivosti/2Brundtlandskakonferencija Predlae se opda definicija odrivog razvoja:ODRIVI RAZVOJ TREBAO BI OMOGUITI ZADOVOLJENJE POTREBA SADANJE GENERACIJE,ALI NE NA RAUN GENERACIJA KOJE DOLAZE

Globalno partnerstvo u obnovljivom razvoju dogovoreno je na konferenciji UN u Rio de Janeiru 1992 godineDefiniran je smisao sintagme odrivog razvoja:kao usklaenost gospodarskog rastasmanjenje otpadaracionalno koritenje prirodnih resursa

Na konferenciji UN u Rio de Janeiru usvojeni su dokumenti:Agenda21Deklaracija o okoliu i razvojuDeklaracija o umamaKonvencija UN o klimatskim promjenamaKonvencija o biolokoj raznolikosti

Strategija odrivog razvoja:Donoenje strategije vaan korak u procesu pristupanja EUStrategija osnovna smjernica definiranja razvoja, koji povezuje gospodarski razvoj, drutvene i ekoloke aspekte, procjenjujudi kljune izazove, te naine kako bi se pretvorile u prednosti

Koncept odrivog razvoja

Industrijska ekologija-definicijaZnanost koja se bavi prouavanjem fizikih, kemijskih i biolokih interakcija i meuodnosa unutar industrijskog i ekolokog sustavaOstaledefinicije obuhvadaju slina svojstva s razliitim naglascima:sistematizirani pogled na interakcije izmeu industrijskog i ekolokog sustavaprouavanje tokova materijala,energije,transformacijamultidisciplinarni pristupusmjerenost prema bududnostipromjena iz linearnog procesa u cikliki

Ciljevi industrijske ekologijePrimarni cilj:promicanje industrijskog razvoja

Opti ciljevi:odrivo koritenje resursazdravlje ljudikvaliteta okolia

Kljune postavke industrijske ekologijeAnaliza sistemaMaterijali, tokovi energije i transformacijeMultidisciplinarni pristupSlinosti s prirodnim sistemomOtvoreni-zatvoreni sistem

Podrka industrijskoj ekologijiLCA (Life CycleAnalysis)Definicija LCA SETAC (SocietyofEnvironmentalToxicologyandChemistry: Identifikacija i numeriki prikaz opteredenja zraka, vode i tla

Kroz:Koritenje resursaProizvodnju energije i materijalaTransportProizvodnjuKoritenje proizvoda Zbrinjavanje iskoritenog proizvoda

Efekt staklenikaEmisija ugljinog dioksidaEmisija ugljinog dioksida (fosilno porijeklo) koji utjee na globalno zatopljenje: Tiskani udbenik:proizvodnja celuloze i papira 51%transport 4%tisak 32%distribucija 3%upotreba 0%upravljanje otpadom 10%

Emisija ugljinog dioksida (fosilno porijeklo) koji utjee na globalno zatopljenje:Elektroniki udbenik:Proizvodnja raunalne opreme:39%Formatiranje 0%Izrada elektronikog izdanja15%Upotreba 45%Upravljanje otpadom 1%

CarbonfootprintCarbonfootprintKoliina ugljik dioksida i drugih plinova staklenika emitirana tijekom ivotnog ciklusa proizvodaCarbonfootprintkvantificiran potencijalom globalnog zatopljavanjaPotencijal globalnog zatopljavanjaje indeks kojim se pokazuje utjecaj jedinine mase pojedinog plina staklenika u odnosu na istu koliinu ugljinog dioksida

Strategija dizajna za okoliSirovine: dizajn s ekoloko povoljnijim materijalimaProizvodnja: dizajn za istiju proizvodnjuUpotreba: dizajn za energetsku djelotvornostdizajn za minimalnu potronjudizajn za ouvanje voda, zraka i tladizajn za trajnostDistribucija: dizajn za djelotvornu distribucijuproizvodnju

Kraj ivotnog ciklusa: dizajn za ponovnu upotrebudizajn za ponovnu proizvodnjudizajn za rastavljanjedizajn za recikliranjedizajn za sigurno odlaganje

Smanjenje potronje materijalaSmanjenje potronje materijala moe se postii na sljedee naine:a) smanjenjem koliine materijalab) smanjenjem otpada i odbaenogc) smanjenjem ili izbjegavanjem ambalaud) smanjenjem potronje materijala u fazi koritenjae) smanjenjem potronje materijala u fazi razvoja proizvoda

a) Smanjenje koliine materijala

Smanjenje koliine materijala mogue je primjerima koji slijede:dematerijalizacijom proizvoda ili njegovih komponentidigitalizacijom proizvoda ili komponenti smanjivanjem proizvodaizbjegavanjem prekomjerne dimenzijesmanjivanjem debljinekoritenjem rebraste strukture za poveanje krutostiizbjegavanjem dodatne komponente s malom funkcionalnosti

Primjer digitalizacije proizvoda u kontekstu smanjenja koliine materijala

b) Smanjenje otpada i odbaenog materijalaSmanjenje otpada moe se postii primjerima koji slijede:izborom procesa koji smanjuje otpad materijala u proizvodnjikoritenjem sustava simulacije za optimizaciju procesatransformacije

c) Smanjivanje i izbjegavanje ambalaeAmbalaa se moe smanjiti primjerima koji slijede:izbjegavanjem ambalaekoritenjem materijala samo tamo gdje je doista potrebnodizajnom se treba postii da ambalaa bude dio proizvoda

d) Smanjenje potronje materijala u fazi koritenja proizvodaSmanjenje potronje materijala u fazi koritenja proizvodamoe se postii na dva naina: 1) odabirom sustava potronje vee efikasnosti2) upotrebom sustava s dinamikom potronjom materijala

Smanjenje potronje energijeSmanjenje potronje energije moe se postii na slijedee nane:a)smanjenjem potronje energije u pripremi proizvodnje i proizvodnjib)smanjenjem koritenja energije u transportu i skladitenjuc)odabirom sustava s efikasnijim utrokom energije uoperativnim fazamad)opcijom dinamike potronje energijee)smanjenjem potronje energije razvojem proizvoda

Smanjenje potroka energije u pripremi proizvodnje i proizvodnjiSmanjenje potroka energije u pripremi proizvodnje i proizvodnji mogue prema primjerima koji slijede:odabirom materijala koji u proizvodnji troemalo energijeodabirom tehnologijskih procesa koji to jemogue troe manje energijekoritenjem efikasnijih strojevakoritenjem topline emitirane u procesu za predzagrijavanje drugih tokova procesa