طراحی گهواره به گهواره

 

سیستم اقتصادی فعلی، راه حل فعلی (3Rs)، و چارچوب C2C به عنوان یک راه حل جایگزین

طراحی گهواره به گهواره (همچنین به عنوان 2CC2 ، C2C ، گهواره 2 ، یا طراحی احیا کننده نیز شناخته می شود ) یک رویکرد بیومیمتیک برای طراحی محصولات و سیستم هایی است که صنعت انسانی را بر اساس فرآیندهای طبیعت مدل می کند، جایی که مواد به عنوان مواد مغذی در گردش در نظر گرفته می شوند. متابولیسم سالم و ایمن این اصطلاح خود بازی با عبارت محبوب شرکتی "گهواره تا گور" است، به این معنی که مدل C2C پایدار است و به زندگی و نسل های آینده توجه می کند - از تولد، یا "گهواره" از یک نسل تا نسل بعدی، در مقابل. از تولد تا مرگ، یا "قبر"، در همان نسل.

C2C پیشنهاد می کند که صنعت باید از اکوسیستم ها و متابولیسم بیولوژیکی طبیعت محافظت و آنها را غنی سازی کند و در عین حال متابولیسم فنی ایمن و سازنده را برای استفاده با کیفیت بالا و گردش مواد مغذی آلی و فنی حفظ کند. این یک چارچوب کل نگر ، اقتصادی، صنعتی و اجتماعی است که به دنبال ایجاد سیستم هایی است که نه تنها کارآمد هستند، بلکه اساساً بدون زباله نیز هستند. با تکیه بر رویکرد سیستمی کل طراحی احیا کننده جان تی لایل ، این مدل در مفهوم وسیع آن به طراحی و ساخت صنعتی محدود نمی شود. می توان آن را در بسیاری از جنبه های تمدن بشری مانند محیط های شهری ، ساختمان ها، اقتصاد و سیستم های اجتماعی به کار برد .

اصطلاح "گهواره تا گهواره" یک علامت تجاری ثبت شده از مشاوران شیمی طراحی مک دونا برونگارت است. برنامه محصولات گواهی شده گهواره تا گهواره به عنوان یک سیستم اختصاصی شروع شد اما در سال 2012 شرکت ام بی دی سی این گواهینامه را به یک شرکت غیرانتفاعی مستقل به نام موسسه ابتکار محصولات گهواره تا گهواره تبدیل کرد. استقلال, باز بودن, و شفافیت اولین اهداف موسسه برای پروتکل های صدور گواهینامه. عبارت" گهواره تا گهواره " خود را توسط ابداع شد والتر ر. استال در دهه 1970. مدل فعلی بر اساس یک سیستم "توسعه چرخه حیات" است که توسط مایکل برانگارت و همکاران در سازمان حمایت از محیط زیست در دهه 1990 و از طریق انتشار بررسی شد چارچوب فنی برای ارزیابی چرخه عمر.

در سال 2002، براونگارت و ویلیام مک دونو یک کتاب به نام بازسازی راه ما همه چیز: از گهواره تا گهواره منتشر کردند ، یک مانیفست برای طراحی گهواره تا گهواره است که جزئیات خاصی برای چگونگی دستیابی به مدل ارائه می دهد. این مدل توسط تعدادی از شرکت‌ها، سازمان‌ها و دولت‌ها در سراسر جهان، عمدتاً در اتحادیه اروپا ، چین و ایالات متحده پیاده‌سازی شده است. طراحی گهواره به گهواره نیز موضوع بسیاری از فیلم های مستند مانند زباله(هدر رفته) = غذا بوده است

معرفی

چرخه های بیولوژیکی و فنی

در مدل گهواره به گهواره، تمام مواد مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی یا تجاری - مانند فلزات، الیاف ، رنگ‌ها - به یکی از دو دسته تقسیم می‌شوند: مواد مغذی "فنی" یا "بیولوژیکی".

1. مواد مغذی فنی به شدت محدود به مواد مصنوعی غیر سمی و غیر مضر هستند که هیچ اثر منفی بر محیط طبیعی ندارند. آنها را می توان در چرخه های پیوسته به عنوان یک محصول بدون از دست دادن یکپارچگی یا کیفیت خود استفاده کرد. در این روش این مواد می توانند دوباره و دوباره استفاده شوند به جای این که به محصولات کمتر" downcycled " شده و در نهایت تبدیل به زباله شوند.
2. مواد مغذی بیولوژیکی مواد آلی هستند که پس از استفاده می‌توانند در هر محیط طبیعی دفع شوند و در خاک تجزیه شوند و بدون تأثیر بر محیط طبیعی، غذا را برای اشکال کوچک حیات فراهم کنند. این بستگی به اکولوژی منطقه دارد. برای مثال، مواد آلی از یک کشور یا خشکی ممکن است برای محیط زیست کشور یا خشکی دیگر مضر باشد.

ساختار

در ابتدا توسط McDonough و Braungart تعریف شد، پنج معیار گواهینامه موسسه نوآوری محصولات Cradle to Cradle عبارتند از:

• سلامت مواد، که شامل شناسایی ترکیب شیمیایی مواد تشکیل دهنده محصول است. به خصوص مواد خطرناک (مانند فلزات سنگین، رنگدانه ها، ترکیبات هالوژن و غیره) باید هر غلظتی که داشته باشند گزارش شوند، و سایر مواد در مواردی که بیش از 100 ppm هستند گزارش شوند. برای چوب، منبع جنگل مورد نیاز است. ریسک برای هر ماده بر اساس معیارها ارزیابی می شود و در نهایت در مقیاسی با رنگ سبز مواد کم خطر، زرد که خطر متوسطی دارد اما برای ادامه استفاده قابل قبول است، قرمز برای موادی که ریسک بالایی دارند و نیاز به حذف تدریجی دارند، رتبه بندی می شود. و خاکستری برای مواد با داده های ناقص. این روش از اصطلاح "ریسک" به معنای خطر (در مقابل پیامد و احتمال) استفاده می کند.
• استفاده مجدد از مواد، که در مورد بازیابی و بازیافت در پایان عمر محصول است.
• ارزیابی انرژی مورد نیاز برای تولید که برای بالاترین سطح گواهینامه نیاز به حداقل 50 درصد انرژی تجدیدپذیر برای کلیه قطعات و زیر مجموعه ها دارد.
• آب، به ویژه مصرف و کیفیت تخلیه.
• مسئولیت اجتماعی، که شیوه های کار منصفانه را ارزیابی می کند.

گواهینامه در چندین سطح در دسترس است: پایه، نقره، طلا، پلاتین، با الزامات سختگیرانه تر در هر کدام. قبل از سال 2012، MBDC پروتکل صدور گواهینامه را کنترل می کرد.

سلامتی

در حال حاضر بسیاری از انسان ها به طور مستقیم یا غیر مستقیم روزانه مواد مضر و شیمیایی زیادی را در تماس یا مصرف می کنند. علاوه بر این اشکال بیشماری از حیات گیاهی و حیوانی نیز در معرض دید قرار میگیرند. سی 2 به دنبال حذف خطرناک است مواد مغذی فنی (مواد مصنوعی مانند موتاژنیک محصولات, فلزات سنگین و دیگر مواد شیمیایی خطرناک) از چرخه زندگی فعلی. اگر مواد ما در تماس با و به صورت روزانه در معرض سمی نیست و اثرات طولانی مدت سلامت ندارد, سپس سلامت کلی سیستم بهتر می تواند حفظ شود. مثلا, یک کارخانه پارچه می تواند تمام مضر از بین بردن مواد مغذی فنی با دقت بررسی کنید که چه مواد شیمیایی در رنگ های خود استفاده می کنند تا به رنگ مورد نیاز خود برسند و تلاش کنند تا با مواد شیمیایی پایه کمتر این کار را انجام دهند.

تعاریف

• گهواره تا گهواره بازی با عبارت "گهواره تا گور" است، که به این معنی است که مدل C2C پایدار است و به زندگی و نسل های آینده توجه دارد.
• مواد مغذی فنی اساساً مواد معدنی یا مصنوعی ساخته شده توسط انسان - مانند پلاستیک و فلزات - هستند که می توانند چندین بار بدون افت کیفیت مورد استفاده قرار گیرند و در یک چرخه مداوم باقی بمانند.
• مواد و مواد مغذی بیولوژیکی مواد آلی هستند که می توانند بدون تأثیر منفی به محیط طبیعی، خاک، آب و غیره تجزیه شوند و غذا برای باکتری ها و حیات میکروبیولوژیکی فراهم کنند.
• مواد معمولاً به عنوان بلوک های ساختمانی مواد دیگر شناخته می شوند، مانند رنگ های مورد استفاده در رنگ آمیزی الیاف یا لاستیک های مورد استفاده در زیره کفش.
• Downcycling استفاده مجدد از مواد در محصولات کمتر است. به عنوان مثال، یک کیس کامپیوتر پلاستیکی را می توان در یک لیوان پلاستیکی چرخاند ، که سپس به یک نیمکت پارک تبدیل می شود و غیره. این در نهایت منجر به زباله های پلاستیکی می شود . در درک متعارف، این با بازیافتی که عرضه‌ای از همان محصول یا ماده را تولید می‌کند، تفاوتی ندارد.
• زباله = غذا یک مفهوم اساسی از مواد زائد آلی است که تبدیل به غذا برای حشرات، حشرات و سایر اشکال کوچک زندگی می شوند که می توانند از آن تغذیه کنند، آن را تجزیه کرده و به محیط طبیعی برگردانند که سپس به طور غیرمستقیم برای غذا استفاده می کنیم.

مواد مصنوعی موجود

این سوال که چگونه می توان با بی شمار مواد مغذی موجود (مواد مصنوعی) که قابل بازیافت یا معرفی مجدد به محیط طبیعی نیستند، در طراحی C2C پرداخته شده است. موادی که می‌توانند دوباره استفاده شوند و کیفیت خود را حفظ کنند، می‌توانند در چرخه‌های فنی مواد مغذی استفاده شوند، در حالی که مقابله با مواد دیگر مانند پلاستیک‌ها در اقیانوس آرام بسیار دشوارتر است.

مثال های فرضی

یک نمونه بالقوه کفشی است که با استفاده از مدل C2C طراحی و تولید انبوه شده است. زیره ممکن است از "مواد مغذی بیولوژیکی" ساخته شده باشد در حالی که قسمت های بالایی ممکن است از "مواد مغذی فنی" ساخته شده باشد. این کفش در یک کارخانه تولید انبوه تولید می‌شود که از مواد زائد خود با بازگرداندن آن به چرخه استفاده می‌کند. این بستگی به این دارد که مواد فنی در هنگام استفاده مجدد کیفیت خود را از دست ندهند. پس از تولید کفش، به خرده‌فروشی‌ها توزیع می‌شود، جایی که مشتری کفش را با قیمت پایین‌تری خریداری می‌کند، زیرا مشتری فقط برای مدت زمانی که کفش را می‌پوشد، هزینه استفاده از مواد موجود در کفش را پرداخت می‌کند. زمانی که از کفش بزرگتر شد یا آسیب دید، آن را به سازنده برمی گردانند. هنگامی که سازنده کفی را از قسمت بالایی جدا می کند (جداسازی مواد مغذی فنی و بیولوژیکی)، مواد مغذی بیولوژیکی به محیط طبیعی بازگردانده می شود در حالی که می توان از مواد مغذی فنی برای ایجاد زیره کفش دیگری استفاده کرد.

نمونه دیگری از طراحی C2C یک فنجان، بطری یا لفاف یکبار مصرف است که کاملاً از مواد بیولوژیکی ساخته شده است. هنگامی که کاربر کار با کالا را تمام کرد، می توان آن را دور انداخته و به محیط طبیعی بازگرداند. هزینه دفع زباله از قبیل دفن زباله و بازیافت بسیار کاهش می یابد. کاربر همچنین می تواند به طور بالقوه مورد را برای بازپرداخت بازگرداند تا بتواند دوباره از آن استفاده کند.

هماهنگی با سایر مدل ها

مدل گهواره به گهواره را می توان به عنوان چارچوبی در نظر گرفت که سیستم ها را به عنوان یک کل یا به طور کلی در نظر می گیرد . می توان آن را در بسیاری از جنبه های جامعه انسانی به کار برد و با ارزیابی چرخه زندگی مرتبط است. به عنوان مثال مدل هزینه های زیست محیطی مبتنی بر LCA را ببینید که برای مقابله با تجزیه و تحلیل سیستم های بازیافت طراحی شده است. مدل گهواره به گهواره در برخی از اجراها ارتباط نزدیکی با حرکت بدون خودرو دارد ، مانند پروژه های ساختمانی در مقیاس بزرگ یا ساخت و ساز یا توسعه مجدد محیط های شهری. این ارتباط نزدیک با طراحی غیرفعال خورشیدی در صنعت ساختمان و با پرماکالچر در کشاورزی در داخل یا نزدیک محیط های شهری دارد. سفینه زمینی نمونه کاملی است که در آن از مدل های مختلف استفاده مجدد استفاده می شود، از جمله طراحی گهواره به گهواره و پرماکالچر.

محدودیت ها

یکی از محدودیت‌های اصلی در بازیافت بهینه مواد این است که در سایت‌های رفاهی مدنی، محصولات با دست جدا نمی‌شوند و هر قسمت جداگانه در یک سطل طبقه‌بندی می‌شود، بلکه کل محصول در یک سطل معین طبقه‌بندی می‌شود.

ین امر استخراج عناصر کمیاب خاکی و سایر مواد را غیراقتصادی می‌کند (در مکان‌های بازیافت، محصولات معمولاً خرد می‌شوند و پس از آن مواد با استفاده از آهن‌ربا، مواد شیمیایی، روش‌های دسته‌بندی خاص و ... استخراج می‌شوند) و در نتیجه بازیافت بهینه برای برای مثال فلزات غیرممکن است (یک روش بازیافت بهینه برای فلزات مستلزم دسته بندی همه آلیاژهای مشابه به جای مخلوط کردن آهن ساده با آلیاژها است).

بدیهی است که جداسازی محصولات در سایت‌های رفاهی مدنی در حال حاضر امکان‌پذیر نیست و روش بهتر این است که محصولات شکسته را به سازنده بازگردانیم تا سازنده بتواند محصول را جدا کند. سپس می‌توان از این محصولات جداشده برای ساخت محصولات جدید یا حداقل برای فرستادن قطعات جداگانه به سایت‌های بازیافت (برای بازیافت مناسب، بر اساس نوع دقیق مواد) استفاده کرد. اگرچه در حال حاضر، قوانین کمی در هر کشوری وضع شده است که تولیدکنندگان را ملزم به پس گرفتن محصولات خود برای جداسازی قطعات کند ، و حتی چنین تعهداتی برای تولیدکنندگان محصولات گهواره به گهواره وجود ندارد. یکی از فرآیندهایی که در آن این اتفاق می افتد در اتحادیه اروپا با دستورالعمل زباله های الکتریکی و تجهیزات الکترونیکی است . همچنین، شبکه آموزش اروپایی برای طراحی و بازیافت موتورها و ژنراتورهای آهنربایی دائمی زمین کمیاب در وسایل نقلیه هیبریدی و تمام الکتریکی (ETN-Demeter) طرح هایی از موتورهای الکتریکی می سازد که آهنرباهای آنها را می توان به راحتی برای بازیافت جدا کرد. فلزات خاکی کمیاب

انتقاد و پاسخ

نتقاداتی در مورد این واقعیت مطرح شده است که McDonough و Braungart قبلاً مشاوره و گواهینامه C2C را در حلقه داخلی خود نگه داشته بودند. منتقدان استدلال می کردند که این عدم رقابت مانع از تحقق پتانسیل این مدل می شود. بسیاری از منتقدان برای نظارت بر مفهوم C2C، مشارکت عمومی و خصوصی را درخواست کردند، بنابراین رقابت و رشد برنامه‌ها و خدمات عملی را ممکن می‌سازد.

مک دونا و برانگارت با دادن کنترل پروتکل صدور گواهینامه به یک موسسه غیرانتفاعی مستقل به نام موسسه ابتکار محصولات گهواره به گهواره به این انتقادات پاسخ دادند. مک دونا گفت که این موسسه جدید"پروتکل ما را قادر خواهد ساخت تا به یک برنامه صدور گواهینامه عمومی و استاندارد جهانی تبدیل شود". این موسسه جدید اعلام کرد ایجاد یک کمیته استاندارد صدور گواهینامه در ماه جون 2012. هیات جدید, تحت نظارت موسسه, خواهد صدور گواهینامه نظارت حرکت رو به جلو.

کارشناسان در زمینه حفاظت از محیط زیست عملی بودن این مفهوم را مورد سوال قرار داده اند. فردریش اشمیت بلیک رییس المان موسسه ووپرتال او این ادعا را مطرح کرد که جنبش "کهنه" زیست محیطی مانع از ابداع با رویکرد بدبینانه "فریب شبه روانشناختی"شده است. اشمیت بلیک از گهواره به گهواره بالشتک صندلی برانگارت توسعه یافته برای گفت ایرباس 380"من می توانم روی صندلی های مایکل در هواپیما احساس خوبی داشته باشم. با این وجود من هنوز منتظر یک پیشنهاد دقیق برای طراحی دیگر 99.99 درصد از ایرباس 380 پس از اصول خود را."

در سال 2009 اشمیت بلیک اظهار داشت که این موضوع دور از ذهن است که بتوان این مفهوم را در مقیاسی بزرگتر محقق کرد.

برخی ادعا می کنند که صدور گواهینامه سی 2 ممکن است به طور کامل کافی نباشد طراحی اکو روش. روش های کمی (ال سی ای) و ابزار سازگار تر (با توجه به نوع محصول در نظر گرفته شده است) می تواند در پشت سر هم استفاده می شود. مفهوم سی 2 فاز استفاده از یک محصول را نادیده می گیرد. با توجه به انواع ارزیابی چرخه زندگی (نگاه کنید به: طراحی گهواره به گهواره § Notes کل چرخه عمر یک محصول یا خدمات باید ارزیابی شود نه تنها مواد خود. برای بسیاری از کالاها به عنوان مثال در حمل و نقل, فاز استفاده بیشترین تاثیر را در رد پای زیست محیطی. به عنوان مثال هرچه ماشین یا هواپیما سبک تر باشد سوخت کمتری مصرف می کند و در نتیجه تاثیر کمتری دارد. برانگارت به طور کامل مرحله استفاده را نادیده می گیرد.

بی خطر است که بگوییم هر گام تولید یا گام تحول منابع به مقدار مشخصی انرژی نیاز دارد.

مفهوم C2C گواهینامه خود را از تحلیل خود پیش بینی می کند و بنابراین در تضاد با استانداردهای بین المللی چاپ و نشر (ایزو 14040 و ایزو 14044) برای ارزیابی چرخه عمر است. در حالی که یک بررسی خارجی مستقل برای دستیابی به نتایج مقایسه ای و انعطاف پذیر مورد نیاز است.

همچنین ببینید

• تکنولوژی مناسب
• بنیاد الن مک آرتور
• فهرست موضوعات محیطی
• سیستم های ساختمانی مدولار
• منسوخ شدن برنامه ریزی شده – برعکس طراحی بادوام، بدون ضایعات
• اقتصاد آبی
• استفاده مجدد

 

لینک های خارجی

• "Cradle to Cradle Products Innovation Institute". c2ccertified.org.
• "William McDonough & Michael Braungart (1998): "The Next Industrial Revolution" (article)". theatlantic.com.
• "Cradle to Cradle – The Product-Life Institute". product-life.org.
• "Platform for Accelerating the Circular Economy (PACE)". acceleratecirculareconomy.org.

This article "طراحی گهواره به گهواره" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:طراحی گهواره به گهواره. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.

This page exists already on Wikipedia.

📰 Article(s) of the same category(ies)

• سامانه گرمایش تابشی

---

 Facebook Page

 Follow us on Twitter !

Read or create/edit this page in another language

• طراحی گهواره به گهواره in English