Predavanje 1 - Uvod u Ekodizajn

UNIVERZITET U BEOGRADU MAŠINSKI FAKULTET EKODIZAJN: Predavanje 1 - Uvod 1

PREDAVANJE 1 - Uvod u ekodizajn

TEMATSKI SADRŽAJ:

• Razlozi za uvođenje EKODIZAJNA

• Održivi razvoj

• Pojam EKODIZAJNA

• Dizajn sa aspekta... Design for X (DfX)

• Uticaji na okolinu

• Ekološki otisak (Ecological footprint)

• Eko: materijali, procesi i proizvod

• Razmišljanje o životnom ciklusu proizvoda (Life Cycle Thinking - LCT)

• Životni ciklus proizvoda (Life Cycle)

• Faze životnog ciklusa proizvoda

• Poboljšanje kvaliteta i popravke (reparacije)

• Upravljanje otpadom (waste management)

• Obrnuti proces proizvodnje (reproizvodnja) i reciklaža

• Tipovi proizvoda

• Istorijat EKODIZAJNA

• Međunarodne konvencije o životnoj sredini

• Standard ISO 14000 i zakonska regulativa

• EKO oznake

• Zaključak


RAZLOZI ZA UVOĐENJE EKODIZAJNA

Pre nego što se bilo šta kaže u vezi sa ekodizajnom, osnovna pitanja, koja se nameću sama od sebe mogla bi izgledati ovako:

Šta je ekodizajn ? Zašto ga koristimo ? Da li je ekodizajn neophodan ? Šta su uticaji na okolinu ? Životni ciklus proizvoda ? Šta je LCA studija ? Dizajn (razvoj) eko proizvoda ?

ZAŠTO EKODIZAJN ?

Odgovor na to pitanje mogao bi izgledati ovako: 20% svetske populacije koristi 80% svetskih resursa, dostupni su samo ograničeni resursi (energija, sirovine,…), ekodizajn pomaže smanjenje potrošnje resursa za dobijanje proizvoda, sve etape životnog ciklusa se razmatraju, izbegava se pomeranje uticaja na okolinu od jedne faze životnog ciklusa ka drugoj.

Slika 1: Potrošnja električne energije u pojedinim Slika 2: Zemlja noću – noć je na nekim mestima

zemljama svetla kao dan

Zemlja je postala prenaseljena, a tražnja za energijom je sve veća

Slika 3: Kartogram svetske populacije Slika 4: Kartogram tražnje za primarnom energijom


Slika 5: Povećana tražnja za električnom energijom Slika 6: Predviđena tražnja za energijom EU u 2030 u svetu (Milioni nafta-ekvivalentnih barela dnevno [Mtoe])

Prosečno domaćinstvo u Evropskoj Uniji godišnje troši oko 6000 kWh električne energije. Što se Evropske Unije tiče, predviđanja za 2030. godinu su sledeća:

tražnja za fosilnim gorivima će biti veća nego ikad, EU će biti primorana da se više osloni na uvoz fosilnih goriva, samo 5% of potreba za naftom u EU će se podmirivati iz domaćih izvora (naftnih

bušotina), uloga obnovljivih izvora energije će i dalje biti minorna, CO2 emisije će nastaviti da rastu.

Slika 7: Kartogram emisija gasova „staklene bašte” Slika 8: Tabelarni prikaz godišnje potrošnje energije i CO2 emisija određenih zemalja


POTREBA ZA ALTERNATIVNIM IZVORIMA ENERGIJE

Sagorevanjem fosilnih goriva oslobađaju se gasovi (CO2 i slični) koji dovode do pojave fenomena globalnog zagrevanja. Efekti globalnog zagrevanja su različiti:

klimatske promene, promene u ekosistemu, povlačenje glečera, povećanje nivoa mora, gubitak staništa određenih biljnih i životinjskih vrsta, izumiranje vrsta koje ne mogu da se prilagode novim klimatskim uslovima, itd. Sve ovo nalaže neophodne promene u stilu života ili pronalaženje alternativnih izvora

energije koji bi u budućnosti zamenili fosilna goriva. Potrebno je favorizovati obnovljive izvore energije:

solarna, geotermalna, energija vode:

- hidrocentrale, - plima i oseka, - osmoza, - morske struje, - energija talasa, - konverzija termalne energije okeana (OTEC - Ocean Thermal Energy Conversion),

eolska (vetar), biomase ...

Slika 9: Prosečne godišnje stope rasta kapaciteta energije iz obnovljivih izvora


POJAM ODRŽIVOSTI SUSTAINABILITY

Pojam „održivosti“ je prvi ustanovio nemački šumar Hans Carl von Carlowitz u 17-om veku. Rastuća potreba za drvetom i konstantno seča stabala doveli su do uništenja šuma. On je tvrdio da primenom koncepta održivosti može da spreči uništavanje šume tako što će količina posečenih stabala biti u ravnoteži sa količinom novozasađenih. Potrebe za drvetom moraju biti prilagođene ovoj ravnoteži ili, ako to nije moguće, treba otkriti nove resurse koji mogu odgovoriti potrebama.

U danjašnje vreme pojam „održivosti“ je takođe prisutan u industriji, specijalno u razvoju proizvoda (održiv razvoj proizvoda). Održivi razvoj proizvoda je vodeća ideja u EKODIZAJNU!

U današnje vreme ekonomija je zasnovana na nafti i gasu, dakle na fosilnim gorivima. Svake godine pronalaze se novi izvori nafte i gasa ali godišnje potrebe za ovim resursima su mnogo veće od onoga što novi izvori mogu da obezbede. S obzirom da ovi izvori nisu obnovljivi i samim tim njihove zalihe su ograničene, ovakav trend će nas, u budućnosti, suočiti sa nestašicom ovih resursa. Ako želimo da nafta i gas budu dostupni i našim budućim generacijama moramo, ili redukovati potrošnju, što podrazumeva promenu našeg načina života, ili moramo naći neke nove izvore energije koji mogu zameniti fosilna goriva. Nažalost, još uvek smo daleko od toga!

Prema United Nation’s Brundtland Commission (the World Commission on

Environment and Development WCED), održivi razvoj je:

“razvoj koji će uspešno da odgovori na potrebe u sadašnjosti a da ne dovede u pitanje mogućnost budućih generacija da zadovolje svoje potrebe".

Sa tačke gledišta dizajnera, značaj koncepta održivog razvoja je ogleda se u dizajniranju proizvoda korišćenjem manje resursa i u okviru njihovih granica obnavljanja (regeneracije).

Održivi razvoj ima 3 komponente: ekonomsku, ekološku i društvenu. Održivost se različito može razumeti: npr. u najrazvijenijim zemljama sveta, npr. SAD,

Kanadi, Japanu ili EU, ona može da predstavlja neke restrikcije, npr. šetanja umesto vožnje automobila, manje korišćenje klima uređaja, manje prljavih tehnologija, itd. Za ljude u zemljama u razvoju, odnosno nerazvijenim zemljama, održivost može da znači ‘dovoljno hrane’, ‘čista-pijaća voda’,’nivo obrazovanja’ ili ‘pristup informacijama’.


TRI INTERAKTIVNE KOMPONENTE ODRŽIVOG RAZVOJA

Slika 10: Komponente održivog razvoja Slika 11: Održivost

ODRŽIVI RAZVOJ SUSTAINABLE DEVELOPMENT

Sadašnja situacija (leva grana) mora da se popravi prema održivom razvoju (centralna i desna grana).

Slika 12: Pojam održivog razvoja

Degradacija okoline – oštećenje lokalnog eko sistema ili biosfere kao celine usled

delovanja ljudi. Degradiraju se vegetacija, staništa, zemlja, voda i vazduh.


DEFINICIJE EKODIZAJNA ŠTA JE EKODIZAJN ?

Ekodizajn je postupak koji spaja (udružuje) tehnologiju i organizaciju na takav način da se resursi koriste efikasno sa najmanjim štetnim dejstvom na okolinu i najvećom dobiti (koristi) za sve učesnike u toku lanca stvaranja i upotreba proizvoda. Primenom ekodizajna postiže se „pametno“ korišćenje resursa.

Definicija European Environment Agency:

‘‘Integracija sa aspekta okoline u proces razvoja proizvoda, gde se uravnotežavaju (balansiraju) ekološki i ekonomski zahtevi.Ekodizajn razmatra sve aspekte okoline u svim etapama razvoja proizvoda i teži ka razvoju takvog proizvoda koji ima najmanji mogući uticaj na okolinu tokom njegovog životnog veka.’’

Termin „proizvod“ moramo preciznije definisati: termin proizvod podrazumeva hardver kao i softver, odnosno usluge.

Ekodizajn se još može definisati i kao:

Ekološka dimenzija i dimenzija okoline za svaku ljudsku aktivnost.

Dizajn o kreiranju objekata koji treba da zadovolje potrebe ljudi.

Ekodizajn je dizajn za sigurniju budućnost čovečanstva.

Ekodizajn može biti predstavljen kao dizajn proizvoda koji podjednako brine o ekološkom kao i o ekonomskom efektu tog dizajna. Ekodizajn predpostavlja da doprinos proizvoda okolini treba razmatrati kroz sve faze njegovog životnog ciklusa. Ekodizajn želi da koristi resurse na inteligentan način i tako poveća korist svih zainteresovanih strana u procesu stvaranja vrednosti i da, u isto vreme, smanji zagađenje okoline (uticaj na okolinu). Ovo bi trebalo postići pod pravednim društvenim uslovima.

Sledeći pojmovi su sinonimi za Ekodizajn:

Design for environment

Environmental design Sustainable design Green design Ecodesign


MOTIVACIJA ZA SPROVOĐENJE EKODIZAJNA

Motivacija za sprovođenje Ekodizajna može biti podeljena u tri osnovne grupe i to:

ekološki razlozi ekonomski razlozi društveni razlozi

EKOLOŠKI RAZLOZI:

Kao što je opisano i objašnjeno u prethodnim odeljcima, trenutno koristimo više od 120% biosfere. Da bi obezbedili netaknutu okolinu za buduće generacije, potrošnja neobnovljivih resursa i ekološki udari na okolinu moraju sada biti smanjeni. Ekodizajn predstavlja efektivan pristup prevođenja ovog ciklusa u realnost.

Konkretni ekološki razlozi: • Obezbediti netaknutu okolinu za buduće generacije, • Mora se redukovati korišćenje neobnovljivih izvora energije, • Moraju se smanjiti uticaji na okolinu.

EKONOMSKI RAZLOZI:

Primenjivanje Ekodizajna u kompanijama može dovesti do inovacionih proizvoda sa poboljšanim kvalitetom i optimiziranom funkcionalnošću. Ovo može otvoriti novi potrošački segment. Ekodizajn takođe pomaže da se izgradi poverenje i kredibilitet kod deoničara i podiže rejting kompanije. Redukovana potrošnja materijala i energije pomaže pri smanjenju troškova.

Konkretni ekonomski razlozi: • Primena Ekodizajna u kompanijama može da dovede do inovativnih proizvoda,

poboljšanog kvaliteta i optimizovane funkcionalnosti, • Nova tržišta i otvaranje novih segmenata potrošnje, • Ekodizajn pomaže da se izgradi poverenje i kredibilnost kod stejkholdera

(stakeholder) i ostvari bolji rejting kompanije, • Smanjena upotreba materijala i energije potpomaže uštede.

* stakeholder – grupacija ljudi koja ima interese u nečemu, mogu biti deoničari, investitiri isl.


DRUŠTVENI RAZLOZI:

Društveno prihvatljivi uslovi i kvalitet života kao i stvaranje posla, tj. faktori koji obezbeđuju socijalnu i političku stabilnost, mogu biti ostvareni primenom Ekodizajna.

Konkretni društveni razlozi: • Drušveno korektni uslovi, • Siguran posao, • Ekonomska stabilnost, • Politička stabilnost.

U sadašnje vreme ideja Ekodizajna je široko rasprostranjena u različitim oblastima

tehnike: arhitektura, građevinarstvo, mašinstvo, industrijski dizajn. Različite discipline koriste i primenjuju izraz „Ekodizajn“ na različite načine.

U okviru ovog kursa pristup analizi Ekodizajna je primarno orijentisan ka razvoju (eko)

proizvoda, i to prvenstveno sa ekološkog, a ne ekonomskog aspekta. Velike kompanije pokazuju interes za sprovođenje Ekodizajna i to ne samo zato što ih

zakoni i direktive, kao što su Evropske direktive za „Otpad od električne i elektronske opreme“ (Waste Electrical and Electronic Equipment - WEEE) ili „Ograničenja pri upotrebi određenih opasnih supstanci u električnoj i elektronskoj opremi“ (the Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and eletronic equipment - RoHS), obavezuju na to. Oni su shvatili da je Ekodizajn deo tehnologije budućnosti Ekodizajn se smatra investicijom u tehnologiju koja omogućava, pored ostalih prednosti, i veliku uštedu na internim troškovima. S obzirom da inženjeri, koji rade na razvoju proizvoda, nisu obavezno i ekološki stručnjaci, uvođenje Ekodizajna je još uvek izazov. Industrijski projekti često pokazuju da „razmišljanje o životnom veku“ još nije uspostavljeno među inženjerima u razvoju proizvoda. Uticaj dizajna proizvoda na njegove ekološke performanse, tj. na njegov uticaj na okolinu, je još uvek nepoznat većini inženjera koji rade na razvoju proizvoda.


DIZAJN SA ASPEKTA... DESIGN for X, DfX Aspects

Slika 13: Dizajn sa aspekta (Design for X...)


UTICAJI NA OKOLINU

Uticaji ili udari na okolinu će biti detaljno objašnjeni na narednom predavanju. Za sada,

može se napomenuti da u njih spadaju pojave kao što su:

Zagađenje vazduha (smog)

Zagađenje vode

Globalno zagrevanje

Oštećenje ozonskog omotača

Čvrsti otpad

Degradacija zemljišta i dezertifikacija (nastajanje pustinja)

Smanjenje resursa

Smanjenje biodiverziteta (raznolikosti biljnih i životinjskih vrsta)

Zakiseljavanje sredine i kisele kiše (acidifikacija)

Eutrofikacija (“cvetanje vode”)

EKOLOŠKI OTISAK EKOLOGICAL FOOTPRINT

Iracionalna eksploatacija prirodnih resursa – drveta, nafte, uglja, minerala itd. – zajedno sa velikim količinama toksičnih materija koje bacamo u vodu, emitujemo u atmosferu ili zemlju, remete prirodnu ravnotežu. Svaki proizvod doprinosi degradaciji okoline i to u svakoj fazi svog životnog ciklusa, ostavljajući za sobom karakteristični “Ekološki otisak”, koji se proteže van nacionalnih granica i dugo nakon kraja životnog veka proizvoda.

Еkološki Otisak (Ecological Footprint):

računa koliko bi zemlja i more morli biti produktivni da bi obezbedili resurse (energija, voda i sirovine koje koristimo u svakodnevnom životu),

računa emisije koje nastaju od nafte, uglja i gasa koji sagorevaju,

određuje koliko je potrebno zemlje, vazduha ili vode da se apsorbuje naš otpad.

Еkološki Otisak može da se računa za individuu, grupu ili proizvod, i ogleda se u

potrošnji po jednoj osobi (grupi ili proizvodu), odnosno u nivou trošenja resursa.

Dakle, “Ekološki otisak” predstavlja zbir svih uticaja proizvoda na okolinu u toku celog njegovog životnog ciklusa.


Slika 14: Svetski ekološki otisak; odnos biokapaciteta, tražnje i ekološkog otiska

Biokapacitet Zemlje je uvek konstantan. Čovečanstvo je 1961. godine trošilo 70%, 1999.

godine 120%, 2003. godine oko 125%, a danas preko 150% biokapaciteta Zemlje i taj procenat raste iz dana u dan. Neće proći mnogo vremena do dana kada će nam trebati 200% biosfere tj. dana kada će nam trebati resursi dve planete Zemlje da bi zadovoljile naše potrebe.

Potražnja (potreba, zahtevi) za resursima (Ecological Footprint) predstavljaju proizvod populacije i potrošnje po jednoj osobi i ogleda se u nivou trošenja resursa. Snabdevanje resursima (biokapacitet) varira svake godine sa upravljanjem ekosistemom, u zavisnosti od potreba poljoprivrede (navodnjavanje, koriščenje veštačkih đubriva), degradacijom ekosistema (rašumljavanje – deforestizacija) i klime.


EKO MATERIJALI

Materijali koji se primenjuju kod eko proizvoda: Treba da potiču od obnovljivih/održivih izvora; Njihov uticaj na okolinu tokom ekstrakcije, transporta i obrade treba da se redukuje; Ne smeju biti opasni za ljude i okolinu (i kao proizvod i kao otpad); Moraju da dopuste 100% reciklažu.

Npr. drvo se smatra kao „environmentaly friendly“ sirovina jer prirodno raste i

tradicionalan proces transformacije drvene građe ne vodi do većih zagađenja. Ali, osim par izuzetaka, ne može se reći da se drvo reciklira. Ipak, kao otpad, drvo nije štetno za okolinu jer je bio-razgradivo.

EKO PROCESI

Ekološki procesi su poznati i kao „čiste tehnologije“. Proizvodni proces je u bliskoj vezi sa izborom materijala. Dobar i efikasan proces zavisi od kvaliteta dizajna. Smanjenje broja komponenti i/ili različitih materijala, jednostavniji dizajn ili proces montaže su neki od načina da se dostignu optimalni procesi.

Čisti tehnološki proces je onaj koji : izbegava (minimizira) stvaranje otpada, minimizira toksične emisije, obezbeđuje efikasno korišćenje energije.

EKO PROIZVOD

Eko proizvod je takav proizvod koji šteti životnoj sredini (okolini), ili može da joj naškodi do zadovoljavajućeg nivoa.

Jedan eko proizvod mora da: Ne šteti okolini tokom dobijanja sirovina, tokom proizvodnje,

upotrebe ili kao otpad; Ne koristi u najvećoj meri resurse materijala i energije tokom

svog životnog ciklusa; Koristi reciklirane materijale i omogući kontinuitet procesa

reciklaže; Ne proizvodi velike količine otpada, usled prepakovanosti ili

isuviše kratkog životnog ciklusa; Ne koristi materijale iz izvora koji su u opasnosti od izumiranja

(životinje, biljke ili materije); Ne koristi surove mere prema životinjama; Ne proizvodi nikakve rizike po zdravlje ljudi i životinja.

Slika 15: 5 jaja u

Eko pakovanju


RAZMIŠLJANJE O ŽIVOTNOM CIKLUSU PROIZVODA KLJUČ ZA PRIMENU EKODIZAJNA – „LIFE CYCLE THINKING“

Kao što je već rečeno, u okviru ovog kursa pristup analizi ekodizajna je primarno orijentisan ka razvoju (eko - održivog) proizvoda, i to prvenstveno sa ekološkog, a ne ekonomskog aspekta, iako inženjeri koji se bave razvojem proizvoda najčešće nisu eksperti sa probleme okoline. Ekodizajn predstavlja izazov za inženjere.

Projekti za industriju su pokazali da je Razmišljanje o Životnom Ciklusu (Life Cycle Thinking - LCT) „holističko (sistemsko) razmatranje uticaja na okolinu koje prouzrokuje proizvod tokom etapa njegovog životnog ciklusa“.

RAZMIŠLJANJE:

Kada razmišljate o kvalitetu proizvoda:

Šta sve uzimate u obzir?

Koje kvalitete proizvoda procenite pre nego što ga kupite?

Koje osobine proizvoda vas upućuju na njega?

Držeći dva proizvoda u rukama, nekada pomislimo da je teži, istovremeno i bolji proizvod.

Zašto je tako?

Da li je zato što mi mislimo da teži proizvod sadrži nekako „bolje“ materijale,

korišćenjem, na primer metala umesto plastike?

Da li je zato što mi mislimo da samim tim što je teži, proizvod i duže traje?

Da li je zato što plastiku smatramo „jeftinijom“ ili nekako „slabom“?

Pored materijala od kojeg je proizvod napravljen, njegove performanse i izgled

(estetika) su dva važna parametra koja se uzimaju u obzir pri kupovini proizvoda.

Nekada smo spremni da potrošimo mnogo novca, samo zato što smo privučeni

izgledom. Kada nameravate da kupite neki proizvod, cena je još jedan bitan faktor pri

odlučivanju.

DRUGO STANOVIŠTE:

Ali, da li ste ikada razmišljali da procenite proizvod sa stanovišta zaštite čovekove

okoline?

Jeste li ikada razmišljali kako taj proizvod utiče na okolinu?

Jeste li mislili o tome, koliko negativnog uticaja će taj prizvod izazvati do kraja svog

životnog veka?

Jeste li ikada mislili, da ekološke performanse proizvoda uzmete za kriterijum pri

izboru?


Zamislite da hoćete da kupite običnu kancelarijsku stolicu:

Možete li zamisliti da taj proizvod može proizvesti toksičan otpad (iako, naravno, ne

sadrži ni jedan toksičan materijal)?

Jeste li ikad pomislili da korišćenjem klima uređaja u svom automobilu doprinosite

globalnom zagrevanju?

Da li ste znali da obične farmerke putuju oko 50000 km oko sveta, pre nego što

dospeju u prodavnicu u kojoj ih kupite?

Možete li da zamislite da je za proizvodnju vašeg PC računara potrebno više od 14000

kg materijala i dodatnih 30000 litara vode?

Možda niste bliski sa ovakvim načinom razmišljanja?

To je zato što ste, verovatno razmišljali samo o fazi upotrebe proizvoda, gde ste direktno

„suočeni“ sa proizvodom i u kontaktu ste sa njim! Ali taj proizvod je prošao nekoliko različitih

faza, pre nego što ste ga mogli kupiti u prodavnici, i proći će ih još nekoliko nakon što ga

odložite po prestanku upotrebe. Sve ove faze utiču na čovekovu okolinu.


ŽIVORNI CIKLUS PROIZVODA THE LIFE CYCLE OF A PRODUCT

Proizvod prolazi kroz brojne sukcesivne i međusobno povezane faze koje su potencijalno ekološki opasne. Ove faze (etape) se zovu „životni ciklus proizvoda“ (Life-cycle of a Product), zato što život proizvoda počinje od “prikupljanja sirovina, preko proizvodnje, transporta i upotrebe, do krajnjeg odlaganja (EN ISO 14040/1997)".

* reuse, recycling – „ponovno rađanje proizvoda“

Slika 16: Životni ciklus proizvoda

Sirovine se dobijaju ekstrakcijom ili berbom, odnosno prirodni resursi se konvertuju u sirovine, npr. boksit u aluminijum, gvožđe u čelik, nafta u plastiku, pesak u staklo, itd.

Proizvodnja obuhvata dizajn proizvoda i njegov razvoj prema specifikacijama proizvoda. Prema proizvodnoj dokumentaciji (2D i 3D crteži, liste, itd.) se proizvode iz sirovina pomoću specifičnih procesa transformacije sirovine u proizvod (cepanjem, livenjem, kovanjem, oblikovanjem plastike, itd.). U svim ovim procesima transformacije dodatni materijali se zahtevaju (kiseonik i acetilen se koriste kod spajanja delova zavarivanjem).

Distribucija je sledeći korak posle proizvodnje i pakovanja proizvoda. Proizvod se transportuje od proizvođača do klijenta/potrošača. Neki proizvodi ne idu direktno do potrošača nego preko više posrednika.

Upotreba proizvoda može da uključi i održavanje i opravke koje produžavaju njegov koristan vek.

Kraj života proizvoda nastaje kada on ne može da se više koristi iz raznoraznih razloga. Tada se on ili odlaže ili obnavlja da bi se ponovo koristio ili reciklirao.


Slika 17: Dijagram interakcije životnog ciklusa proizvoda i životne sredine

Slika 18: Faze životnog ciklusa proizvoda


Slika 19: Troškovi životnog ciklusa proizvoda

Vreme


Slika 20: Holistički pristup razvoju proizvoda

FAZA SIROVINA RAW MATERIALS

Da bi se napravio bilo kakav proizvod, potrebni su različiti materijali! Zamislite neki od aparata u domaćinstvu, na primer mašinu za pranje veša: pri proizvodnji iste, korišćeni su različiti materijali, kao što su npr., pored ostalog, metali (čelični limovi), staklo ili plastika. Ali da li ste znali kako su ovi materijali dobijeni, kako su oni izdvojeni (ekstrakovani -extracted) i koji procesi su potrebni za to? Naše interesovanje mora početi od tačke gde se, na primer, ruda gvožđa vadi radi proizvodnje čelika, ili tačke vađenja sirove nafte radi proizvodnje plastike.Sirovine se prerađuju u materijale koji se dalje koriste u proizvodnji. Ako želimo da uđemo dublje u analizu, u obzir treba uzeti i svu energiju potrebnu za vađenje i preradu sirovina. Analizirajući još dublje, u obzir treba uzeti i promenu (transformaciju) zemljišta do koje dolazi kopanjem i vađenjem sirovina.

Rečeno je da energetske potrebe treba uzeti u obzir.

Koje vrste energije postoje i kako se one dobijaju?

Uzmimo, na primer, električnu energiju: električna energija se može dobiti iz hidroelektrana, elektrana na solarni pogon ili na pogon vetra. Veći deo dostupne električne energije dobijen je iz termoelektrana koje koriste fosilna goriva (ugalj ili gas - neobnovljivi


izvori energije) kao što je ugalj, ili iz nuklearnih eletrana. Nuklearne elektrane prave nuklearni otpad sa kojim je, još uvek, teško rukovati. Sagorevanjem fosilnih goriva izbacuju se ostali koprodukti sagorevanja kao što su pepeo, ugljen-dioksid (CO2) ili metan (CH4). CO2 i CH4 su gasovi „staklene bašte“ (greenhouse gases). Postojanje velike količine ovih gasova u atmosferi, je u današnje vreme osnova nastanka fenomena koji se zove globalno zagrevanje (global warming)! Čini se da je, za bilo koju proizvodnju, potrebna energija i da je zbog toga, proizvodnja energije uglavnom od fosilnih goriva, neophodna! Svi znamo da su zalihe fosilnih goriva ograničene. Sa rastom industrijalizacije rasla je i potreba za fosilnim gorivima i resursima.Ovde bi se trebalo podsetiti da sadašnja tražnja premašuje 150% biokapaciteta Zemlje i da neće proći mnogo vremena do dana kada će nam trebati 200% biosfere tj. dana kada će nam trebati resursi dve planete Zemlje da bi zadovoljile naše potrebe!

FAZA PROIZVODNJE PRODUCTION

Kad su materijali ekstrakovani, mogu biti obrađivani u delove i komponente tokom proizvodnog procesa. Te komponente mogu biti sklopljene u finalni proizvod. Pri izradi nekog proizvoda neophodni su nam alati i mašinska oprema (mašine alatke). Mašine alatke koriste energiju, na primer električnu. Pored toga, potrebni su dodatni materijali kao što su hemijske supstance, sredstva za hlađenje, lepak ili voda. Ako pogledamo malo detaljnije, u obzir treba uzeti i svu energiju potrebnu za osvetljenje, grejanje ili hlađenje fabrike. Ove dodatne energije se nazivaju „overhead energies“. Iskustvo pokazuje da dodatna energija može narasti do 200% od ukupne energije potrebne za proizvodnju. Ali, moraju se uzeti u obzir i sve energije koje su potrebne da bi se transportovale komponente i delovi (unutrašnji transport).

FAZA DISTRIBUCIJE (TRANSPORTA SA PAKOVANJEM) DISTRIBUTION – TRANSPORTATION

Finalni proizvod se pakuje i dostavlja do mušterije ili potrošača (maloprodaja). Zavisno od vrste transporta (avionom, brodom, vozom ili kamionom), dolazi do potrošnje energije i emisije gasova. Ali to nije sve vezano za pitanje transporta. Do sada smo razmatrali transport pri distribuciji proizvoda. Pri detaljnijoj analizi, u obzir se mora uzeti i transport između različitih dobavljača i fabrike. Ovi dobavljači mogu biti dobavljači materijala kao i dobavljači gotovih delova i komponenti isl.

Vratimo se na one farmerke koje smo ranije pomenuli. Obično farmerke proputuju oko 50000 km (obim zemlje je 40000 km) pre nego što ih potrošači u Evropi mogu kupiti. Postavlja se pitanje, od čega se sastoji ovaj „put oko sveta“? Pa, uzmimo u obzir da pamuk, potreban za dobijanje džinsa, raste u Kazahstanu. Pamuk se bere i šalje u Tursku na pređu. Na Tajvanu se vrši tkanje. Boja potrebna za farbanje tekstila dolazi iz Poljske, a samo farbanje se vrši u Tunisu. U Bugarskoj se tekstil, različitim procesima, omekšava. Dugmad, uvezena iz Italije, kao i postave uvezene iz Švajcarske, se prišivaju u Kini. U Francuskoj se površina tekstila čisti kamenom plavcem koji se uvozi iz Turske. Pantalone se nakon toga šalju u Portugal gde se im se prišiva etiketa „Made in Portugal“. Iz Portugala farmerke se distribuiraju po čitavoj Evropi na prodaju. Probajte samo da zamislite ogromnu količinu energije potrebne za transport između svih ovih zemalja i količinu nakupljene emisije !

Napomena: Sagorevanje 1 kg goriva proizvodi oko 3 kg CO2!


Oko 45% korišćenih farmerki se posle upotrebe distribuiraju u Afriku kao second hand roba.

Slika 21: “Put oko sveta” običnih farmerki

FAZA UPOTREBE (KORIŠĆENJA) USE

U fazi upotrebe proizvod se koristi. Da bi ispravno radio, proizvod može zahtevati energiju ili sekundarne (dodatne) materijale, kao sto su npr. lubrikanti, voda ili sredstva za hlađenje. Proizvod mora da izvršava svoju funkciju za vreme faze upotrebe. Životni vek proizvoda je ono vreme za koje taj proizvod izvršava svoju funkciju ispravno. Većina mušterija i potrošača se suočava sa proizvodom u toku ove faze. Neki uticaji na okolinu u ovoj fazi mogu uzrokovati nelagodnost za korisnika. Zamislite proizvode, npr. aparate za domaćinstvo koji proizvode jaku buku i vibracije prilikom upotrebe. Zamislimo takođe i proizvode kojima su potrebne baterije da bi funkcionisali. Pored toga što baterije nakon kraja svog životnog veka izazivaju veliko zagađenje, korisnici takvih proizvoda moraju da potroše dosta novca za kupovinu baterija. U slučaju proizvoda koji rade na baterije jasno je da smanjivanjem potreba za baterijama smanjujemo i negativan uticaj na okolinu i troškove upotrebe proizvoda.

Pojavljivanje uticaja na čovekovu okolinu kao i troškova, takođe zavisi od ponašanja korisnika, tj. od toga kako korisnik „koristi“ proizvod. Zamislite mašinu za pranje veša koja radi napunjena samo do pola; potrebna količina vode i električne energije može biti ista kao u slučaju kada je mašina potpuno puna. Ipak, izlaz tj. količina oprane odeće je samo pola od kapaciteta. Ovo znači da je cena po jednom ciklusu pranja i relativan uticaj na okolinu (vezano za izlaz) dvostruko veća.

Dizajner, ipak, nema uticaj na to kako će proizvod biti korišćen. Sve što on može da uradi jeste da obezbedi dizajn koji izbegava neadekvatno korišćenje proizvoda.U fazi upotrebe dolazi do interakcije između korisnika i proizvoda. Obično ova interakcija prestaje kada proizvod više ne radi ispravno i korisnik ga odlaže (baca). Proizvod tada ulazi u novu fazu koja se naziva „kraj životnog veka“.


CIKLUS POPRAVKI (REPARACIJA) REPAIR SERVICES

Ciklus popravki odlaže dolazak faze kraja životnog veka proizvoda. Delovi i komponente proizvoda mogu biti popravljani nekoliko puta i ponovo korišćeni. Defektni delovi, oni koji su nepopravljivi, na primer slomljeni ili ishabani delovi, moraju biti zamenjeni novim. Ovi novi delovi moraju prvo biti napravljeni, pa transportovani i distribuirani, pre nego što budu upotrebljeni u ciklusu popravki. Defektni, tj. zamenjeni delovi su stigli do faze kraja životnog veka. Međutim, kada neki defektni delovi ne mogu biti popravljeni ili se ekonomski ne isplati menjati ih, proizvod konačno dolazi do faze kraja životnog veka.

Slika prikazuje dijagram toka u ciklusu popravki.

Slika 22: Dijagram toka u ciklusu popravki


POBOLJŠANJE KVALITETA (UNAPREĐIVANJE, NADGRADNJA) UPGRADE

Proizvod je pregledan u ciklusu održavanja i popravki. Pored održavanja i popravki delova, cilja se da se podigne i optimizuje funkcionalnost proizvoda u isto vreme. Proizvodi sa modularnom strukturom lakše ulaze u fazu poboljšanja kvaliteta. Poboljšanje kvaliteta odlaže početak faze kraja životnog veka proizvoda.

Zamislite standardni lični računar (PC): menjanjem njegovih komponenti malo po malo (npr. RAM, hard disk ili grafička karta), performanse i funkcionalnost računara rastu; faza korišćenja računara je produžena.

Kao što se može videti iz prethodnog objašnjenja, različite faze životnog ciklusa proizvoda, nisu samo linearne sekvence nego sadrže i različite cikluse i kola.

Slika 23: Ciklus poboljšanja kvaliteta


FAZA KRAJA ŽIVOTNOG CIKLUSA END OF LIFE

Postoji nekoliko različitih načina tretiranja proizvoda i njegovih delova nakon kraja njegovog životnog veka (EoL - End of Life), tj. kada proizvod više nije upotrebljiv i postaje otpad. Na primer: proizvod može biti rastavljen (rasklopljen – disassemble), komponente i delovi mogu biti ponovo korišćene (reuse), a korišćeni materijali mogu ući u ciklus recikliranja (recycle).

Slika 24: Piramida prioriteta kod upravljanja otpadom

UPRAVLJANJE OTPADOM WASTE MANAGEMENT

Kada proizvod dođe do kraja svog životnog ciklusa, postoji više opcija za upravljanje otpadom (“waste management”):

Reupotreba Obrnuti proces proizvodnje (reproizvodnja ili remanufaktura) Reciklaža Incineracija (povrat energije spaljivanjem) Odlaganje na deponije Napomena: poslednja opcija je najnepovoljnija, a prve tri opcije predstavljaju ponovno

oživljavanje proizvoda. Kada dizajner osmišljava proizvod, sledeći red prioriteta treba da se razmotri: izdržljivost

(trajanje), mogućnost poboljšanja, ponovna upotreba, reciklaža, obnavljanje energije i odlaganje. To znači da dizajner treba da najpre razvije proizvod sa produženim vekom trajanja, a zatim da pokuša da modelarno otelotvori strukturu tako da se ona može oboljšavati.Ponovna upotreba predstavlja najviši nivo obnavljanja, bilo da se proizvod korsiti za istu namenu ili ne. Tada dolazi obnavljanje (modernizacija) i recikliranje materijala. Ukoliko ništa od prethodnog nije moguće, poslednja opcija je spaljivanje otpada da bi se makar obnovio izvestan deo energije. U slučaju kada ni ova poslednja opcija nije ostvariva, otpad ide na deponiju, koja se mora dobro izlovati da ne bi naškodila okolini (tlo, vazduh, zagađenje podzemnih voda).


OBRNUTI CIKLUS PROIZVODNJE (REPROIZVODNJA, REMANUFAKTURA) REMANUFACTURE

U ovom cikusu proizvod se nakon upotrebe rastavlja (dissassembly) na delove i komponente. Ovi delovi i komponente se proveravaju (inspection) i ako je potrebno popravljaju (repair). Tako provereni i popravljeni delovi se vraćaju u originalnu upotrebu. Delovi i komponente, koji ne mogu biti popravljeni i ponovo korišćeni, završavaju svoj životni vek. Ovi delovi mogu ući u ciklus recikliranja.

Slika 25: Obrnuti ciklus proizvodnje


SPOSOBNOST RECIKLAŽE - RECIKLABILNOST RECYCLE, RECYCLABILITY

Reciklaža je obnavljanje korisnih materijala kod odbačenih proizvoda. Razlika između reciklaže i ponovne upotrebe (reuse) je da reciklaža obuhvata

uništavanje strukture proizvoda, dok ponovna upotreba znači da se proizvod ili njegove komponente ponovo uvode u upotrebu bez uništavanja strukture.

Teorijski, bilo koji proizvod koji je stvori čovek može da se reciklira, npr. metali, staklo,

karton, papir, kao i većina plastika. Međutim, nivo obnavljanja može da bude različit. Reciklaža proizvoda predstavlja sistem koji je sposoban da sakupi i rastavi proizvode,

obnovi i izabere materijale. Kao što se može videti na slici 26 (preporuke VDI 2243), otpad koji se sakuplja tokom

faza proizvodnje, upotrebe i kraja životnog veka kao i defektni delovi pa čak i ceo proizvod mogu biti ubačeni u ciklus recikliranja.

Slika 26: Ciklus recikliranja


Uopšteno, postoje zatvorena i otvorena kola recikliranja. U zatvorenom kolu recikliranja, potencijalni materijali za recikliranje se sakupljaju iz

jednog sistema proizvoda, recikliraju i ponovo vraćaju u ciklus proizvodnje istog sistema proizvoda. Ova namera treba da bude procenjena sa ekonomske, kao i sa ekološke tačke gledišta s obzirom da procesi, koji moraju biti primenjeni u zatvorenom kolu recikliranja, mogu izazvati ponovna zagađenja čovekove okoline.

U otvorenim kolima recikliranja, materijali iz jednog sistema proizvoda se recikliraju i zatim se koriste u drugim sistemima proizvoda.

Trebalo bi pomenuti da se izraz „recikliranje“ obično koristi za opisivanje nekoliko različitih procesa: u slučaju recikliranja materijala, iskorišćeni materijali se recikliraju da bi se izbegla potreba za novim, nekorišćenim materijalima. Nekada materijali, nakon upotrebe, ne mogu biti ponovo korišćeni. U tom slučaju, materijali mogu biti npr. spaljeni. Stvorena toplota tokom spaljivanja može biti iskorišćena u različite svrhe, na primer za zagrevanje vode koja se kasnije koristi u sistemima gradskih toplana za zagrevanje stanova. Ova vrsta „recikliranja“ se zove „toplotni povratak“. Toplotni povratak i recikliranje materijala, od sada ćemo zvati, jednostavno „recikliranje“. Već postoji nekoliko dobro utvrđenih cikusa recikliranja , kao što su postojeći ciklusi za recikliranje stakla, metala, papira i neke plastike na primer PET - ambalaže. RECIKLABILNOST:

Komponente proizvoda mogu da budu reciklirane: • Ako je recikliranje najbolja opcija, • Ako je uticaj na okolinu kod recikliranja beznačajan u odnosu na nereciklirane

proizvode, • Ako nema izmešanih materijala, uključujući i adhezive, • Ako dizajn omogućava demontažu, • Ako se mogu identifikovati materijali. Polimaterijali ili multi-materijali ili složeni (kompleksni) materijali su oni materijali koji

sadrže dva ili više materijala od kojih je napravljen proizvod (materijali u slojevima, kao što su višeslojne folije za pakovanje hrane).


TIPOVI PROIZVODA SA ASPEKTA UTICAJA FAZE ŽIVOTNOG CIKLUSA PROIZVODA NA OKOLINU PRODUCT TIPES


EKODIZAJN ISTORIJAT EKOLOGIJA, gr. OIKOS-KUĆA, DOM i LOGOS-NAUKA

Rane 70 : Prvi koraci u domenu reciklaže, razvijene zemlje, veliki gradovi, prvenstveno čelik, plastika, bakar, olovo, aluminijum, staklo, papir, karton, veštačka i prirodna vlakna – pamuk, kod proizvoda i pakovanja. Količina, ‘kvalitet’ i troškovi otpada postaju problem o kome mora da se razmišlja. Prikupljanje proizvoda van upotrebe i njihovo uvođenje u proizvodni proces kao sirovina (reprocesiranje). Povećani troškovi sirovina, posebno nakon velike naftne krize. Niže cene recikliranih materijala.

Sredina 80 : Problemi koji se odnose na okolinu i postaju sve više gorući (npr. smanjenje ozonskog omotača). Zaključeno je da reciklaža nije isto što i environmentaly friendly (korisno za okolinu). Pažljiv izbor materijala i prirodnih resursa sa aspekta okoline, proizvodne metode i proizvodi korisni za okolinu, analiza štetnih emisija.

Rane 90 : Koncepti održivosti i održivog razvoja Neophodnost evaluacije proizvoda i efekata proizvodnje u dužem vremenskom periodu: Life Cycle Assessment. Analiza dobijanja sirovina, proizvodnje, distribucije, upotrebe i odlaganja. Niz etapa , koje su nazvanie „život proizvoda“ od „rođenja (dizajniranja i proizvodnje), kroz čitav život, do konačnog kraja njegovog života“.Mogućnosti ponovnog korišćenja (reuse) ili poboljšanja proizvoda (upgrade), kao i njegove reciklaže kreirale su mogućnost za produženje života proizvoda i dovele do koncepta LCA (Life czcle Assessment – Procena Životnog Ciklusa Proizvoda). Procena životnog ciklusa proizvoda se bavi analizom i evaluacijom uticaja proizvoda na okolinu u svakoj fazi njegovog životnog ciklusa. Tako dizajner zna i svestan je posledica svog rada na životnu sredinu još u trenutku začetka proizvoda.

MEĐUNARODNE KONVENCIJE O ŽIVOTNOJ SREDINI

1985. – Konvencija o zaštiti Ozonskog omotača u Beču;

1991. – Konvencija u Bazelu, koja se bavila kontrolom transporta opasnog

otpada i njegovom eliminacijom iza državnih granica;

1992. – Konvencija Ujedinjenih Nacija o klimatskim promenama – Rio de

Janeiro;

1997. – Montrealski protocol, koji se bavio supstancama koje smanjuju Ozonski

omotač;

2001. – Konvencija o trajnim (postojanim) organskim zagađivačima, potpisana u

Stokholmu.


STANDARD I ZAKONSKA REGULATIVA ISO 14000 i DIREKTIVE EVROPSKE UNIJE

U EU normativni okviri u vezi ekodizajna se nalaze u širokom spektru oblasti vezanih za zaštitu okoline:

• Upravljanje otpadom (Waste management), • Elektronska i električna oprema, • Ograničenje korišćenja izvesnih opasnih supstanci, • Industrijske mašine, • Telekomunikacije i radio oprema, • Odgovornost za oštećene proizvode, • Bezbednost proizvoda, itd. Ranih 90-ih nastali su propisi koje je kreirao ISO (ISO 14000). Na slici 27 dat je pregled većine značajnijih direktiva, a same direktive i zakonska

regulativa biće detaljnije obrađene na predavanju 6, zajedno sa eko oznakama.

Slika 27: Pregled značajnijih direktiva Evropske Unije


EKO OZNAKE ECO LABEL

Jedan od koraka u cilju smanjenja zagađenja u EU bio je i uvođenje Eko oznaka. Oznaka (label) ima ulogu da obezbedi potrošaču informaciju u vezi izvesnog proizvoda,

kao način komunikacije između proizvođača i kupca. Eco label treba da obezbedi potrošaču informaciju o ekološkim performansama

proizvoda.

Slika 28: Evropska Eko oznaka

ZAKLJUČAK

O ULOZI DIZAJNERA

Ekodizajn je alat u rukama dizajnera koji im pomaže da ostvare cilj zaštite okoline i preduprede dalje ekološke štete.

Delovi Ekodizajna/Zelenog dizajna su i:

Design for production, Design for assembly and disassembly, Design for recycling, Design for environment protection. Namera Ekodizajna je da razvije proizvod koji je napravljen od recikliranih materijala,

koristi manje resursa u toku proizvodnje, transporta i upotrebe, i koji može da bude prikupljen, ponovo upotrebljen, poboljšan i lako rastavljen da bi se reciklirali materijali od kojih je napravljen.

Dizajn ima moć da otkrije, izume, inovira i koristi nove materijale,

nove energetske izvore, kao što su npr. solarne ćelije, vetroturbine, geotermalne stanice, biomase...

Dodatno, Ekodizajn nema tendenciju da divergira od njegove osnovne namere da kreira

objekte koji ispunjavaju potrebe čovečanstva.


DA LI JE EKODIZAJN NEOPHODAN ?

Ekodizajn predstavlja novi način razmišljanja u dizajnu. On je utoliko značajniji što dizajneri ne razmišljaju o ovom aspektu kada osmišljaju besmislene (stupidne) i nekorisne proizvode, a za dobijanje takvih proizvoda se troše neobnovljivi resursi.

Slika 29: Beskoristan proizvod:Sušač noktiju na prstima šake!?

Iz ovog razloga je bolje shvatiti i prići EKODIZAJNU kao uverenju da se radi opšte korisna stvar, a ne samo iz razloga neophodnosti povinovanja zakonskoj regulativi i propisima.

BISERI BESKORISNIH PROIZVODA

Slika 30: Motorizovani kornet za sladoled Slika 31: Set za slučaj da vas otmu vanzemaljci,

ili se na neki drugi način nađete u Svemiru, kako biste znali da se vratite na Zemlju


REZIME

1. Šta su alternativni, a šta neobnovljivi izvori ?

2. Šta je održivi razvoj (sustainable development) ?

3. Šta je EKODIZAJN ?

4. Šta su uticaji na okolinu, a šta ekološki otisak (ekological footprint) ?

5. Šta je eko-proizvod ?

6. Koje su faze životnog ciklusa proizvoda (life cycle) ?

7. Šta je reciklaža i da li je to isto što i environmentaly friendly (dobro za okolinu) ?

8. Šta je LCA (Life Cycle Assessment) studija ?

Ključne reči:

(sustainable development, product life cycle, life cycle assessment, eco-materials, eco-technologies/eco-processes, eco-product, eco-labelling, ecological footprint, recyclability, reuse, remanufacture)

Za definicije videti Pojmovnik

Documents

Predavanje 1 - Uvod u Ekodizajn