curs6

14.05.2014

1

DEZVOLTARE DURABILA Catedra Tehnologia Constructiilor de Masini

Universitatea Politehnica din Bucuresti

Inginerii au roluri diferite în activitatea lor profesională cum ar fi:

Proiectarea și Dezvoltarea Durabilă

• manageri de proiect

• manageri de instalații

• cercetători

• inspectori de sisteme tehnologice

Una dintre cele mai importante sarcini o constituie proiectarea metodologică a produselor, proceselor şi sistemelor, inginerii fiind capabili să optimizeze proiectarea

Deciziile sunt luate în procesul de proiectare și au un efect considerabil asupra durabilităţii unui produs, proces sau sistem

Inginerii pot fi, de asemenea, implicați în procesul de proiectare ca reprezentanți ai organizaţiei care comandă proiectul sau ai celei care va beneficia de pe urma acestuia



Proiectarea și Dezvoltarea Durabilă Tradiţional, procesul de proiectare este văzut ca o verigă într-un lanţ care cuprinde mai multe etape

Modul tradiţional de abordare a proiectării tehnologice se caracterizează prin trei activități: • comandă • proiectare • folosire

O organizaţie comandă un nou proces sau produs, cu scopul de a-și atinge obiectivele

Inginerul care acceptă proiectul primește o listă de cerinţe, pe care produsul ar trebui să le respecte în cele din urmă

Lista de cerinţe este, de asemenea, folosită ulterior pentru a evalua produsul proiectat

Odată ce proiectul este acceptat, sarcina inginerului proiectant ia sfârșit.

14.05.2014

2



Proiectarea și Dezvoltarea Durabilă După ce proiectantul a acceptat lista de cerinţe, următorul pas este obținerea unei soluţii care să respecte cel mai bine toate cerinţele (chiar şi în cazul celor care par a fi în contradicţie)

Interacţiunea dintre proiectanți şi cei care comandă un produs este foarte importantă, deoarece de multe ori conduce la modificarea cerinţelor

Uneori, proiectantul cunoaște moduri posibile de a reduce costurile suplimentare

Proiectantul poate, de asemenea, să ofere sfaturi valoroase cu privire la utilizarea produsului, cum ar fi:

• Cum să funcţioneze produsul cel mai bine • Cum să fie întretinut • Cum să se îmbunătăţească proiectul pe baza experienţei practice

În proiectare, dezvoltarea durabilă este deseori privită doar ca o cerere suplimentară care poate fi adăugată la lista de cerinţe, împreună cu diferite caracteristici de performanţă şi economice



Proiectarea și Dezvoltarea Durabilă Cel care comandă şi utilizatorul final al produsului, sunt adesea considerați a fi responsabili de durabilitatea acestuia

Contribuţia proiectantului este considerată ca fiind relativ mică şi limitată de lista de cerinţele pentru procesul sau produsul care va fi proiectat

De multe ori acest lucru nu implică decât selectarea materialelor ecologice sau a metodelor de producţie care să țină seama de mediu ca o parte a conceptului de dezvoltare durabilă

Dacă proiectanţii vor să aibă o reală contribuţie la dezvoltarea durabilă, ei vor trebui să intre în discuţii atât cu cel care comandă, cât și cu cel care utilizează produsul

Fiecare sistem fizic proiectat cu un anumit scop, este un produs (bicicleta este un produs, dar la fel este o fabrică, o instalaţie de tratare a apei, un pod sau o nouă zonă a unui oraş - toate sunt sisteme fizice, dar la diferite scări)

Proiectarea constă în dezvoltarea şi planificarea unui astfel de produs

14.05.2014

3



Procesul de proiectare Domenii diferite au diferite procese de proiectare, deşi unele caracteristici sunt comune

Procesul de proiectare poate fi caracterizat printr-un ciclul de proiectare, care descrie paşii prezenți în fiecare proces de proiectare (analiză, sinteză, simulare, evaluare, decizie)

Când se proiectează pentru dezvoltarea durabilă, proiectanții ar trebui să poarte în minte acest obiectiv pe tot parcursul procesului de proiectare

Cele mai importante decizii privind dezvoltarea durabilă se iau în faza iniţială a procesului de proiectare-analiză; dezvoltarea durabilă joacă un rol important în acest proces, având o mare influenţă asupra acestuia

Este mult mai uşor a modifica atributele produsului în această etapă pentru a îmbunătăţi durabilitatea decât încercarea de a crește durabilitatea în etapa proiectării de detaliu



Procesul de proiectare Analiza In centrul procesului de proiectare se găsește funcţia produsului care urmează să fie proiectat

"Funcția” nu înseamnă numai funcţie tehnică, ci, orice funcţie socială, culturală, psihologică şi economică pe care produsul o va realiza

Sarcina proiectantului este identificarea problemei reale, clarificarea şi exprimarea acesteia într-o declaraţie

Aceasta de multe ori se dovedeşte a fi o problemă diferită de cea exprimată de către cel care a comandat produsul

Numai atunci când problema este definită în mod clar, proiectantul poate căuta cel mai durabil mod de rezolvare

Obiectivul de proiectare este ulterior transformat în cerinţe tehnice şi funcţionale

Cerinţele tehnice și funcţionale îndeplinesc diferite roluri în timpul procesului de proiectare:

14.05.2014

4



Procesul de proiectare • asigură ca toate părţile implicate să ajungă la un consens în ceea ce priveşte produsul care urmează a fi dezvoltat în etapele inițiale ale procesului de proiectare.

• este o modalitate de dirijare a procesului de proiectare. Propunerile preliminare sunt testate în conformitate cu cerinţele tehnice şi funcţionale

• în unele cazuri, aceasta reprezintă o parte a contractului dintre client şi proiectant. Proiectantul furnizează un model care aderă la cerinţele tehnice şi funcţionale

Sinteza, simulare, evaluare, iterații

In faza de sinteză, proiectantul generează o soluţie posibilă a problemei descrise în faza de analiză. În general, mai multe soluții (parţiale) sunt concepute în timpul fazei de sinteză, din care una este aleasă în final.

În faza de simulare, proiectantul încearcă să obţină informații privind comportamentul şi caracteristicile produsului proiectat. Aceasta se poate face prin calcule, teste de performanţă ale unui model fizic, simulări pe calculator, etc.



Procesul de proiectare Proiectul preliminar este testat în faza de evaluare

Aceste etape nu întotdeauna se parcurg în aceeaşi ordine. Proiectarea este un proces iterativ, iar o etapă anterioară trebuie să fie revizuită de multe ori.

Caracteristicile obținute ca rezultate ale simulărilor sunt comparate cu caracteristicile corespunzătoare cerinţelelor tehnice şi funcţionale, când diferenţele sunt acceptabile, proiectul poate continua cu următoarea fază; altfel sunt obligatorii unele adaptări.

Conceptul de dezvoltare durabilă a determinat creşterea interesului pentru problemele de mediu

Dezvoltarea durabilă a produselor şi proceselor presupune atingerea cerinţelor prezentului fără a compromite abilităţile generaţiilor viitoare de a-şi realiza propriile lor cerinţe (World Commission on Environment and Development, 1987).

14.05.2014

5



Ciclul de viață al produsului Fiecare produs are o influență negativă asupra mediului înconjurător. Materiile prime trebuie extrase, produsul trebuie fabricat, distribuit, ambalat și în final trebuie scos din uz. In plus, faza de utilizare a produselor are influențe semnificative datorită faptului că produsul consumă energie și materiale.

Ciclul de viaţă

Conceptul de "ciclu de viaţă“ este folosit ca model pentru analiza şi

interpretarea fenomenelor caracterizate prin procese de schimbare

Aplicarea teoriei ciclului de viaţă în procesul dezvoltării de

produse industriale a devenit un factor-cheie în gestionarea inovării

tehnologice, fiind recunoscut ca un instrument eficient de analiză şi

un ajutor util pentru luarea deciziilor

Teoria ciclului de viaţă se bazează pe fenomenele de

creştere organică tipice biologiei evoluționiste şi are două

caracteristici importante:

• Progresia evenimentului este liniară şi ireversibilă (fiecare etapă

intermediară necesară este un precursor al fazei ulterioare)

• Forţa generatoare constă dintr-un program predefinit, reglementat

de mediul în care entitatea este concepută şi se dezvoltă

(natura, în cazul sistemelor biologice; societatea, piaţa şi instituţiile

în cazul organizaţiilor de producţie)



14.05.2014

6



Ciclul de viaţă

Din punct de vedere al primei caracteristici, teoria ciclului de viaţă

presupune că progresia schimbării evenimentelor într-un model

pentru ciclul de viaţă este o secvenţă unitară (o secvenţă unică de

etape sau faze) care poate fi:

• cumulativă - caracteristicile dobândite în etapele anterioare sunt

păstrate în etapele ulterioare

• conjunctivă - etapele sunt legate, astfel încât acestea provin dintr-un

proces de bază comun

Fiecare etapă a ciclului de viaţă contribuie la dezvoltarea produsului

final şi trebuie să fie întreprinsă în urma unui ordin prestabilit,

contribuţia sa fiind necesară pentru finalizarea fazelor succesive



Ciclul de viaţă

Având în vedere a doua caracteristică (forţa generatoare), în

conformitate cu teoria ciclului de viaţă, entitatea în curs de dezvoltare

are în ea o formă de bază, logica, programul sau codul care

reglementează procesul de schimbare şi mută entitatea de la un

anumit punct de plecare spre un scop ulterior care este prefigurat în

stadiul actual

Forţa generatoare defineşte mecanismul de generare şi ghidare a

schimbării, clarifică relaţia dintre factorul evolutiv intern al entităţii şi

mediul în care evoluează

Evenimente externe de mediu şi procese pot influenţa modul în care

entitatea se exprimă, fiind întotdeauna mediate de logică, reguli sau

programe care guvernează dezvoltarea entităţii

Teoria ciclului de viaţă poate să fie aplicată la orice sistem care trece

printr-o serie de modificări de-a lungul existenţei sale, diferitele faze în

procesul evolutiv fiind numite faze sau etape ale ciclului de viaţă

14.05.2014

7



Teoria ciclului de viaţă

Teoria ciclului de viaţă se utilizează la luarea deciziilor cu privire la

problemele de management strategic în domeniul industrial, cum ar fi:

• gestionarea structurilor organizatorice ale activităţii de producţie

• analiza de piaţă

• previziuni bazate pe evoluţia tehnologiilor

• dezvoltarea de noi produse şi introducerea lor pe piaţă

Produsul ca o singură entitate, include atât dimensiunea abstractă

(necesitatea, concepţia şi proiectarea), cât şi dimensiunea concretă,

fizică (produsul finit)

Ciclul de viaţă poate fi înţeles ca o secvenţă prestabilită de faze

evolutive, fiecare fază fiind necesară pentru executarea fazelor

ulterioare şi având o contribuţie diferită la dezvoltarea produsului final



Teoria ciclului de viaţă

• ciclul fizic - indică partea ulterioară a ciclului de viaţă al entităţii -

produs, înţeleasă în dimensiunea sa tangibilă ca un produs finit şi

include toate fazele prin care trece produsul în timpul vieţii sale fizice

Evenimente

Nevoie Concept Proiectare Productie Utilizare Retragere

Ciclul de dezvoltare Ciclul fizic – dimensiuni reale

Ciclul de viaţă

Întregul ciclu de viaţă este compus din două părţi:

• ciclul de dezvoltare - indică prima parte a ciclului de viaţă al entităţii -

produs, înţeleasă în dimensiunea ei abstractă şi include toate

procesele convenţionale de proiectare şi dezvoltare de produs, prin

care se traduce necesitatea în proiect finit

14.05.2014

8



Sistemul produs

Sistemul – produs este caracterizat prin fluxuri de resurse

transformate prin diverse procese şi care constituie ciclul de viaţă

fizică

Impactul asupra mediului al acestui sistem - produs este rezultatul

proceselor ciclului de viaţă care schimbă substanţe, materiale şi

energie cu ecosfera

Efectele diferitelor produse pot fi rezumate în trei tipologii principale:

• Epuizarea – sărăcirea resurselor, imputabile tuturor

resurselor luate din ecosferă şi utilizate ca intrare în sistemul - produs

(ex. epuizarea rezervelor de minerale şi de combustibili fosili,

ca urmare a extracţiei şi transformării lor în materiale de construcţii şi

energie)

O analiză completă, care vizează evaluarea şi reducerea impactului

unui produs asupra mediului, ia în considerare pe lângă fazele de

producţie şi de prelucrare şi fazele de preproducţie de materiale, de

utilizare, de recuperare şi de eliminare



Sistemul produs

• Poluarea – toate fenomenele de emisii şi deşeuri, cauzate de ieşirile

din sistemul - produs în ecosferă (ex. dispersia materialelor toxice sau

fenomene cauzate de emisiile termice şi chimice, cum ar fi acidifierea,

eutrofizarea şi încălzirea globală)

• Tulburări – toate fenomenele de variaţie în structuri de mediu cauzate

de interacţiunea sistemului - produs cu ecosfera (ex. degradarea

solului, apei şi a aerului)

Principalii factori de impact pot fi rezumaţi astfel:

• Consumul de resurse materiale şi saturaţia cu deşeuri eliminate

• Consumul de resurse energetice şi pierderea conţinutului de energie

al produselor aruncate ca deşeuri

• Combinarea emisiilor directe şi indirecte ale întregului sistem-produs

14.05.2014

9



Sistemul produs

MATERII PRIME

PRODUCŢIE

UTILIZARE

RECUPERARE

ÎNLĂTURARE



Sistemul produs Într-un proces de producţie elementar fiecare tip de resursă introdusă

(materiale şi energie) este caracterizat atât prin conţinutul de energie

cât şi prin emisii

Conţinutul de energie şi emisiile unei resurse materiale sunt înţelese

astfel:

• Costul energiei (ex. energia cheltuită pentru a produce materialul)

• Toate emisiile corelate cu producţia sa

Conţinutul de energie şi emisiile unei resurse de energie sunt

înţelese ca:

• Suma energiei consumată pentru a produce această resursă de

energie, în forma în care este utilizată în proces

• Suma emisiilor corelate cu producţia sa

Emisiile directe şi indirecte sunt înţelese ca:

• suma emisiilor caracteristice procesului (în funcţie de materiale, tipul

de proces şi produs)

• suma emisiilor corelate cu producţia resurselor utilizate de proces

(conţinutului de emisii al resurselor)

14.05.2014

10



Impact asupra mediului

Materiale

Energie

Produs

Emisii indirecte

Emisii directe

energie

emisii



Sistemul produs

Cuantificarea energiei unui produs şi impactul emisiilor se obţine din

următoarele informaţii:

• Cantitatea de resurse materiale şi energetice introdusă

• Costul energiei pe unitatea de masă din fiecare material utilizat

• Costul energiei pe unitatea de energie utilizată de proces (ex.

cantitatea de energie necesară pentru a produce unitatea de energie în

forma utilizată de proces)

• Cantitatea de emisii asociată producţiei unităţii de masă din fiecare

material utilizat

• Emisiile asociate producerii unităţii de energie

• Emisiile directe asociate procesului pe unitate de produs final (poate

include şi deşeuri pe unitatea de produs final)

14.05.2014

11



Consumul resurselor energetice

Conţinutul de energie sau costul unei resurse materiale este considerat

a fi cantitatea totală de energie, care trebuie să fie consumată în scopul

de a obţine cantitatea unitară de material

• cantitatea de energie consumată în procesele de producţie ale

materialului, în forma utilizată de aceste procese

• cantitatea de energie primară consumată pentru a produce energia

utilizată de procesele de producere a materialului

Această cantitate poate fi considerată în două moduri diferite:

În conformitate cu principiul entropiei (a doua lege a termodinamicii),

toate procesele naturale şi artificiale sunt ireversibile, din cauza

efectelor de disipare inevitabile

Din cauza ireversibilităţii care se manifestă în orice proces real, o parte

din energia care alimentează un sistem, este returnată ca energie care

nu mai poate fi transformată în forme utilizabile




Suma porţiunii neconvertibile de energie şi partea rămasă, care poate fi

convertită este egală cu energia totală care intră în sistem

Eficienţa unei centrale termoelectrice convenţionale este de 35% la 40%

(ceea ce înseamnă că 60% la 65% din energia furnizată de combustibil

este disipată în mediul înconjurător)

Se face o distincţie între cantitatea de energie utilizată pentru a alimenta

un proces şi cantitatea totală de energie care trebuie să fie consumată

pentru a alimenta acelaşi proces

Energia disipată datorită ireversibilității proceselor de transformare

poate fi identificată sub forme de deşeuri termice eliberate în mediul

înconjurător

14.05.2014

12




Consumul de energie implică:

• un impact asupra mediului ca urmare a sărăcirii resurselor

• un impact din cauza emisiilor chimice ale proceselor de ardere care

stau la baza producţiei energiei consumate

• un impact din cauza emisiilor termice ale acestor procese

Împreună cu emisiile termice asociate încălzirii clădirilor, activităţile

industriale şi autovehiculele determină formarea unui strat de aer cald

situat pe mai multe zone dens industrializate, cu efect indirect asupra

fenomenului global cunoscut sub numele de efect de seră



Emisiile şi efectele asupra mediului

Pentru un proces elementar emisiile pot fi:

• Emisiile directe ale unui proces - toate emisiile chimice şi termice

caracteristice procesului

• Emisiile indirecte ale unui proces - toate emisiile chimice şi termice

corelate cu producţia resurselor utilizate de proces (conţinutul de

emisii al resurselor)

• Conţinutul de emisii al resursei de energie - toate emisiile chimice şi

termice corelate cu producţia acesteia

• Conţinutul de emisii ale unei resurse materiale - toate emisiile

chimice şi termice corelate cu producţia (luând în considerare şi

emisiile chimice şi termice asociată cu energia utilizată în producţie)

Emisiile directe şi indirecte oferă o indicaţie cantitativă asupra

fenomenului, fără o evaluare a efectelor diferitelor forme de emisii

(chimice şi termice) sau a diferitelor substanţe emise

14.05.2014

13



Emisiile şi efectele asupra mediului

Pentru a obţine indicaţii privind impactul asupra mediului se aplică

procese de evaluare care elaborează date cu privire la:

Emisiile pe unitatea de produs determinate cantitativ sunt, de obicei,

traduse într-o unitate echivalentă care poate caracteriza prejudiciul

cauzat mediului prin cantitatea de substanţe emise

• scara de evaluare (nivel local, regional, global)

• tipul daunelor aduse mediului care urmează să fie investigate

Exemple de efecte de mediu şi unitatea echivalentă:

• efectul de seră - CO2 - echivalent (scară globală)

• gaura din stratul de ozon - CFC11- echivalent (scară globală)

• ploaia acidă - SO2 - echivalent (scară regională)

• toxicitatea – H2SO4 - echivalent (scară regională)



Modelarea ciclului de viaţă

Produsul trebuie să fie înţeles ca un sistem - produs caracterizat prin

fluxuri de resurse transformate prin diferite procese care alcătuiesc

ciclul de viaţă şi de interacţiunea cu ecosfera

Modelul ciclului de viaţă trebuie să fie un model fizic fundamental şi

trebuie să reprezinte un sistem cu limite precis predefinite

Sistemul – produs poate fi împărţit în subsisteme şi activităţi

elementare, care interacţionează în conformitate cu o structură

funcţională, astfel încât este realizată funcţionalitatea sistemului original

Tot ce cade în afara acestor limite constituie mediul în care operează

sistemul şi cu care acesta interacţionează prin intermediul fluxurilor de

resurse, energie şi informaţii

Modelarea unui sistem, în general, tinde să reducă complexitatea sa, cu

riscul de a pierde informaţii

Simplificarea este necesară, în cazul evaluărilor de mediu, din cauza

complexităţii ridicate a sistemelor reale

14.05.2014

14




Seria de standarde ISO 14040 tratează în mod explicit modelarea

sistemului - produs în scopul evaluării impactului asupra mediului

Construcţia modelului presupune:

• Împărţirea sistemului - produs în subsisteme, în conformitate cu o

perspectivă orientată spre funcţionalitatea sistemului care urmează să

fie modelat

• Definirea unităţilor elementare care îndeplinesc funcţii specifice şi

impune fluxuri de resurse de intrare şi produce fluxuri la ieşire

Pentru modelarea ciclului de viaţă întregul sistem - produs este

subdivizat în funcţii elementare reprezentate de modele de activitate

care rezumă procesele elementare care caracterizează principalele faze

ale ciclului

Activităţile pot fi transformarea, manipularea, producerea, utilizarea sau

înlăturarea de resurse materiale, energie, date sau informaţii



Model

Resurse Produse

Activitate

Decizii Produse

secundare

Materiale şi energie

Emisii şi deşeuri

Ecosferă

14.05.2014

15




Pentru fluxurile de intrare, dat fiind faptul că acestea sunt resursele

fizice şi pot consta din materiale şi forme de energie, se face distincţia

între resursele produse de activităţile precedente şi resursele provenite

direct din ecosferă

Pentru fluxurile de ieşire, constituite din produse ale activităţii, este

posibil să se facă distincţia între produsele principale reale, produse

secundare şi diverse tipuri de emisii în ecosferă

Ciclul de viaţă al produsului este tradus intr-un sistem modelat de

următoarea procedură:

• Definirea limitelor sistemului

• Identificarea proceselor elementare şi a funcţionalităţii

• Identificarea şi cuantificarea legăturilor dintre activităţile elementare

• Evaluarea oricărei posibile modificări în activităţi şi conexiunile de-a

lungul timpului




Schimburile fizico-chimice ale proceselor tehnologice cu ecosfera

(impactul unui produs asupra mediului) pot fi exprimate prin:

Resursele de intrare pot fi:

• resurse primare, provenite direct din ecosferă

• resurse secundare sau reciclate

Resursele secundare pot să fie împărţite în:

• resurse secundare provenite din deşeurile generate de activitatea în

sine

• resurse secundare provenite din reciclarea produsului după utilizare şi

eliminare

• consumul de resurse materiale şi saturaţia cu deşeuri eliminate

• consumul de resurse energetice şi pierderea conţinutului energetic al

produselor eliminate ca deşeuri

• emisiile combinate (directe şi indirecte) ale întregului sistem - produs

14.05.2014

16



Fluxul de resurse materiale

Activitate

Resurse

Resurse primare

Produse

Re

su

rse

se

cu

nd

are

Înlăturare

Reciclare



Etapele principale ale ciclului de viaţă

Procesele de transformare a resurselor implicate în întreg ciclul de viaţă

fizică al produsului pot fi grupate în funcţie de următoarele faze

principale:

• distribuţia, care cuprinde ambalarea şi transportul produsului finit

• preproductia, unde materialele şi semifabricatele sunt pregătite pentru

producţia de componente

• producţia, care implică transformarea materialelor, producţia de

componente, asamblarea de produse şi finisarea

• utilizarea (utilizarea produsului pentru funcţia scop), include şi orice

posibile operațiuni de service

• retragerea (corespunzătoare sfârşitului duratei de viaţă utilă a

produsului), existând mai multe opţiuni, de la refolosirea produsului la

eliminarea ca deşeuri, în funcţie de nivelul de recuperare posibil

14.05.2014

17

Ecosferă



Model

Producţie

Materiale şi energie

Emisii şi deşeuri

Distribuţie

Utilizare

Înlăturare Preproducţie

Fiecare fază interacţionează cu ecosfera, deoarece este alimentată de

fluxurile de intrare de material şi de energie şi produce nu numai

produse intermediare, care alimentează faze succesive, dar şi emisii şi

deşeuri




Prima fază, preproducția, constă în producerea de materiale şi

semifabricate necesare pentru fabricarea ulterioară a componentelor

Resursele angajate în aceste procese sunt împărţite în resurse primare,

luate direct din ecosferă şi resurse secundare provenind din deşeurile

generate în timpul fazei de prelucrare în sine şi din materiale reciclate

obţinute din produsul utilizat

Producţia fiecărui material finit este împărţită în:

• extracţie - extracţia şi colectarea de materii prime virgine

• prelucrare - separarea şi rafinarea materiilor prime şi prelucrarea

ulterioară fizică şi chimică necesară pentru obţinerea de materiale finite

Procesele de producţie ale materialelor (în special, faza de prelucrare),

generează deşeuri care nu pot fi recuperate şi, prin urmare, sunt

destinate eliminării

14.05.2014

18



Preproducţia

Procesare

Materii prime

Înlăturare Reciclat

Extragere

Materiale

Material




• Asamblarea – asamblarea componentelor folosind elemente de fixare

mobile

Materialele finite şi semifabricatele sunt utilizate în faze de producţie

succesive, unde se pot distinge trei activităţi principale:

• Formarea – transformarea materialelor, procese de prelucrare şi

formarea componentelor

Materiale directe sunt cele care sunt transformate şi prelucrate

constituind produsul final, iar materialele indirecte reprezintă instalațiile

şi echipamentele necesare pentru fabricarea produsului

• Finisarea - procesele de finisare finală şi vopsirea produsului

Producţia

14.05.2014

19



Producţia

Asamblare

Refabricarea componentelor Înlăturare

Formare

Produs asamblat

Componente finisate

Finisare

Reutilizarea componentelor

Reutilizarea produsului

Produs finisat

Material finisat




Fază de distribuţie presupune ambalare şi transport

Distributia

După ce produsul a fost fabricat, acesta trebuie să fie distribuit pentru a

fi vândut

Resursele necesare pentru această fază sunt în principal cele

consumate pentru a obţine un ambalaj care să garanteze că produsul

este funcţional când ajunge la utilizator precum şi resurse consumate

asociate transportului

Într-o vizualizare sistematică mai largă, este posibil să se ia în

considerare utilizarea de resurse pentru producerea mijloacelor de

transport şi a structurilor necesare pentru depozitarea produsului

14.05.2014

20




Utilizarea produsului implică de multe ori consumul de resurse materiale

şi energie pentru funcţionarea sa şi producerea de deşeuri şi emisii

Utilizarea

Produsul este folosit pentru o anumită perioadă de timp sau, în unele

cazuri, este consumat.

În timpul utilizării, produsele pot necesita intervenţii de service cum ar fi

întreţinerea, repararea sau înlocuirea componentelor uzate sau

modernizarea pieselor învechite




Retragerea şi eliminarea

Faza de retragere poate fi structurată în funcţie de diverse alternative:

• redobândirea funcţionalităţii originale a produsului, reutilizându-l în

întregime

Primele trei opţiuni alimentează fluxurilor de resurse recuperate, oferind

resurse secundare pentru utilizarea în fazele de preproducţie şi de

producţie

• refolosirea unor componente, fie direct, fie după ce au fost

recondiționate

• exploatarea resurselor utilizate, prin procese de reciclare de materiale

sau de recuperare a energiei

• eliminarea în întregime a produsului sau a unor părţi ale acestuia în

gropile de deşeuri

14.05.2014

21




Fluxurile recuperate pot fi distribuite în cadrul ciclului de viaţă care le-a

generat, asigurând resurse secundare pentru diferite activităţi sau pot fi

îndreptate în afara ciclului

Există două tipuri de fluxuri de reciclare:

• reciclarea internă (buclă închisă) - resursele recuperate sunt

reintroduse în ciclul de viaţă al produsului care a generat fluxuri,

înlocuind intrarea de resurse virgine

Acest lucru poate avea loc prin reutilizarea produsului la sfârşitul

duratei sale de viaţă utilă, reutilizarea unei părţi, reutilizarea alte părţi

după reprelucrare (refabricare) sau reciclarea materialelor

Din punct de vedere al consecinţelor asupra mediului, aceste procese

de recuperare duc la o creştere a cheltuielilor şi a emisiilor de tratament

şi de transport a acestor volume înainte de reintroducerea în ciclu




• reciclare externă (buclă deschisă) - la sfârşitul duratei de viaţă a

produsului, unele dintre piesele sale sunt îndreptate către procesele de

producţie a altor materiale sau produse, externe ciclului în curs de

examinare

Acest lucru poate duce la recuperarea unei părţi din conţinutul de

energie al materialelor ce vor fi eliminate, economisirea materialelor

virgine în alte cicluri de producţie, precum şi obţinerea de beneficii

financiare prin vânzarea materialelor pentru reciclare

Procesele de recuperare conduc la o scădere a consumului de

materiale, în general, ca urmare a reducerii intrărilor de materii prime

virgine si o reducere a volumelor eliminate ca deşeuri

14.05.2014

22



Ciclul de viaţă şi proiectarea produsului

Ciclul de viaţă al unui produs este înţeles din punct de vedere evolutiv

ca o secvenţă de tip liniar, alcătuită din două părţi distincte

Prima priveşte produsul în dimensiunea sa abstractă (necesitatea este

tradusă în conceptul de produs, iar apoi în proiect), în timp ce a doua se

referă la ciclu de viaţă fizică al produsului (producţie, utilizare, eliminare)

Prima parte joacă un rol determinant în formarea forţei generatoare (ex.

mecanismul de generare şi îndrumare a evoluţiei entităţii-produs pe

parcursul ciclului său de viaţă)

Proiectarea produsului, care se referă la dimensiunea abstractă a

produsului, creează forţa de generare, prin definirea nevoilor pe care

produsul trebuie să le satisfacă şi prin stabilirea proprietăţilor cerute

produsului, ca o consecinţă directă a alternativelor de proiectare

Forţa generatoare se manifestă în ciclul de viaţă fizică al produsului,

prin proprietăţile sale, care condiţionează comportamentul său în fazele

de producţie, utilizare şi eliminare, direct legate de mediul în care aceste

faze se dezvoltă



Ciclul de viaţă

Dimensiune abstractă

Nevoie Concept Proiectare

Dimensiune reală

Productie Utilizare Retragere

Proprietăţi

produs

Proiectare şi dezvoltare produs

Ciclul de viaţă fizic

Proprietăţi

produs

14.05.2014

23




Proiectarea ciclului de viaţă înseamnă aplicarea conceptului de ciclu de

viaţă la proiectarea procesului de dezvoltare a produsului

Proiectarea ciclului de viaţă este caracterizat prin trei aspecte

principale:

• perspectiva este extinsă pentru a include întreg ciclul de viaţă

• intervenţiile cele mai eficiente sunt cele realizate în primele faze ale

procesului de proiectare

• simultaneitatea operaţiilor de analiză şi sinteză privind diversele

aspecte ale problemei de proiectare




Selectarea alternativelor de proiectare trebuie să fie realizată prin luarea

în considerare a principalilor factori pentru un produs de succes, care

definesc obiectivele de proiectare, în legătură cu toate fazele ciclului de

viaţă:

• utilizarea resurselor (optimizarea utilizării materialelor şi a energiei)

• planificarea producţiei (optimizarea proceselor de producţie)

• costul ciclului de viaţă (optimizarea costului total al ciclului de viaţă)

• proprietăţile produsului (armonizarea unei game largi de proprietăţi

necesare pentru produs, cum ar fi uşurinţa fabricării, funcționalitatea,

siguranța, calitatea, fiabilitatea, estetica)

• politicile companiei (respect pentru poziţia şi obiectivele companiei)

• protecţia mediului (controlul şi reducerea la minimum a impactului

asupra mediului

14.05.2014

24



Ciclul de viaţă

Planificarea fabricării

Necesitatea dezvoltării

produselor

Pre

producţie

Utilizare

Producţie

Înlăturare Distribuţie

Politica companiei



Proiectarea ciclului de viaţă

Abordarea orientată automat spre performanţa de mediu a produselor

face posibilă:

• Stabilirea relaţiilor între cerinţele de mediu şi cele tehnice, precum şi

evaluarea implicaţiilor de mediu ale alternativelor de proiectare

• Identificarea oportunităţilor pentru îmbunătăţirea performanţei de

mediu a unui produs pe parcursul întregului ciclu de viaţă

Procesul de proiectare este condiţionat de:

• factori externi care includ politicile guvernamentale, restricţiile

legislative, cererea clientului şi nivelul tehnologic al societăţii

• factori interni care includ politicile companiei, strategiile de produs şi

resursele disponibile în timpul procesului de dezvoltare a produsului

Procesul de dezvoltare este împărţit în următoarele etape: analiza

nevoilor, definiţia cerinţelor, identificarea unor soluţii optime şi punerea

în aplicare a ideii de proiectare

14.05.2014

25




Procesul de proiectare începe cu faza de analiză a nevoilor fiind definite

următoarele:

• nevoile semnificative, pe baza cerinţelor specifice ale clienţilor, cererii

de piaţă, interacţiunii dintre nevoile consumatorilor şi cele ale societăţii,

luând în considerare durabilitatea producţiei

• domeniul de aplicare şi scopul proiectului, inclusiv limitele sistemului

în curs de examinare, tehnicile de analiză care urmează să fie utilizate,

calendarul proiectului şi bugetul

Limitele domeniului de analiză şi evaluarea rezultatelor pot include

întregul ciclu de viaţă sau doar anumite părţi ale acestuia, cu diferenţe

ulterioare în eficacitatea acţiunii de proiectare și în atingerea

obiectivelor de mediu




Următoarea fază, cerinţele, este considerată una dintre cele mai

importante şi are un dublu obiectiv:

Această fază identifică rezultatele care urmează să fie obţinute şi ajută

proiectanţii în interpretarea cerinţelor produsului final

• introducerea cerinţelor de mediu în procesul de proiectare cât mai

curând posibil

• integrarea nevoilor de mediu în setul de criterii de proiectare, care

includ cerinţele convenţionale (performanţă, cost, reglementări)

O gamă largă de strategii de proiectare (prelungirea duratei de viaţă a

produsului, alegerea materialelor, organizarea de procese etc.) poate fi

folosită pentru a îndeplini cerinţele de mediu

Eficacitatea strategiilor de proiectare aplicate în dezvoltarea de produs

trebuie să fie cuantificată într-o fază de evaluare, folosind diverse

instrumente pentru a analiza performanţa de mediu a ciclului de viaţă al

produsului în curs de dezvoltare

14.05.2014

26



Evaluarea performanţei de mediu

În practica curentă de proiectare se identifică diverse metode şi

instrumente utilizate pentru evaluarea rezultatelor de mediu ale unui

proiect

Acestea se împart în trei categorii principale:

• instrumente care permit o analiză de mediu completă a sistemului-

produs, oferind o evaluare a performanţelor în raport cu întregul ciclu de

viaţă

• instrumente care permit o evaluare de mediu a produsului pe baza

unor informaţii limitate calitative şi cantitative

• instrumente de evaluare a performanţelor produsului cu privire la

aspecte specifice, folosind indicatori oportun definiţi




Prima categorie include instrumente bazate pe analiza ciclului de viaţă,

fiind metoda cea mai comună şi completă pentru evaluarea impactului

asupra mediului a proceselor şi produselor

A doua categorie include instrumente dezvoltate pentru a satisface o

nevoie precisă, aceea de a furniza un răspuns rapid (nu detaliat) cu

privire la evaluarea impactului unui produs, în primele faze ale

procesului de proiectare

Analiza ciclului de viaţă reprezintă un proces complex şi costisitor (timp

şi bani) de analiză şi evaluare care necesită colectarea unei cantităţi

considerabile de date care nu sunt disponibile în timpul primelor etape

ale proiectării

Instrumentele din această categorie pot fi utilizate pentru a evalua

punctele slabe ale propunerilor de proiectare şi să cuantifice

îndeplinirea cerinţelor de mediu

14.05.2014

27




Instrumentele pot include o gamă largă de criterii de evaluare, furnizând

informaţii privind eco-eficienta, nu numai a produsului, ci şi a întregului

sistem de producţie

A treia categorie include instrumente care pot evalua doar anumite

caracteristici ale produsului, folosind unităţi de măsură care cuantifică

doar unele aspecte ale performanţei (partea reciclabilă dintr-un produs,

conţinutului său de energie, fluxurile de materiale în ciclul de viaţă)

Simularea ciclului de viaţă devine cel mai eficient instrument, deoarece

permite în faza de proiectare, o predicţie privind performanţa produsului

în funcţie de opţiunile de proiectare principale




Un sistem de simulare trebuie să fie elaborat în conformitate cu

următoarele cerinţe:

• trebuie să fie capabil să reprezinte în detaliu întregul sistem de

circulaţie al fluxurilor de resurse

• trebuie să se bazeze pe o modelare a produsului, care permite

caracterizarea completă a alternativelor de proiectare şi a proprietăţilor

consecvente ale produsului în sine

• modelele pentru produse şi ciclul de viaţă trebuie să interacţioneze în

mod corespunzător, pentru a permite corelaţia directă între variabilele

de proiectare şi comportamentul produsului în medii diferite, în cazul

comercializării sau utilizării acestuia

• comportamentul întregului sistem şi părţile sale componente trebuie să

fie modelate, caracteristicile lor constructive fiind traduse (în funcţie de

opţiunile de proiectare) într-un comportament potenţial în fazele de

utilizare ale produselor şi de recuperare a acestora

14.05.2014

28



Ciclul de viață al produsului Analiza ciclului de viață consideră consumurile de energie și materii prime, emisiile de diferite tipuri și alți factori importanți asociați întregului ciclu de viață al produsului.

Prin analiza ciclului de viață al unui produs se caută „găsirea soluțiilor durabile” și reducerea „încărcării mediului înconjurător”, pentru a evita diminuarea resurselor și efectele nedorite asupra ecosistemelor

Metoda LCA LCA este abrevierea de la Life Cycle Analysis / Analiza Ciclului de Viaţă.

Metoda LCA este o metodă de evaluare globală a potenţialelor impacturi ale unui produs asupra mediului, pe întreg ciclul de viaţă al produsului, incluzând procesele de fabricaţie şi de scoatere din uz.

Practic, prin metoda LCA sunt analizate şi evaluate cantitativ fluxurile de materiale, de energie şi alţi factori (de ex. emanaţii de toxine) pe întreg ciclul de viaţă al produsului.



Ciclul de viață al produsului Aplicarea metodei LCA este echivalentă cu parcurgerea a trei etape principale:

- inventarierea şi cuantificarea intrărilor şi ieşirilor, precum şi determinarea solicitărilor asupra mediului – fluxuri energetice şi de materiale, emisii şi deşeuri – pe întreg ciclul de viaţă;

- evaluarea impactului asupra mediului;

- îmbunătăţirea impactului asupra mediului şi, implicit, a efectelor economice – urmare a reducerii fluxurilor de materiale şi energetice.

Pentru aprecierea cantitativă a nivelurilor de impact asupra mediului, se definesc eco-indicatori, sub forma unor punctaje globale

S-au elaborat standarde referitoare la: principii – ISO 14040; definire, obiective, domenii de analiză – ISO 14041; evaluarea impactului asupra mediului – ISO 14042 şi ISO 14043.

Instrumentul Eco-indicator 99 asigură estimări ale performanţelor ecologice prin intermediul unui punctaj global care include factori legaţi de materiale şi/sau consumul energetic.

14.05.2014

29



Strategii de proiectare Există un număr mare de strategii pe care un proiectant poate să le urmeze pentru a realiza un mod eficient de proiectare ecologică. Fiecare strategie conţine o serie de reguli de bază.

Strategiile numerotate de la 1 la 7 urmează ciclul de viaţă al produsului de la extragerea materiilor prime până la eliminarea deşeurilor

Strategia 1: Alegerea materialelor cu impact scăzut asupra mediului

• materiale curate. Alegeţi materiale non-toxice şi inofensive. Spre exemplu, se evită materiale care conţin metale grele, azbest, clorofluorocarbonați (CFC) şi substanțe distrugătoare ale sistemului endocrin.

Se aleg materiale care sunt:

• materiale regenerabile. Evitaţi materiale rare (de exemplu: materiale provenind din surse non-regenerabile sau care se regenerează lent, cum ar fi combustibili fosili, cupru, staniu, zinc şi platină. Materialele plastice de asemenea sunt realizate din combustibili fosili şi sunt considerate ca fiind materiale rare

Strategia cu numărul 0 (optimizarea modului în care se realizează funcţia) poate fi văzut ca o îmbunătăţire pe termen lung deoarece implică soluţii structurale şi radicale



Strategii de proiectare • materiale cu conţinut scăzut de energie. Extragerea şi producţia de materiale, cum ar fi aluminiu este energo-intensivă. Cu toate acestea, utilizarea de aluminiu poate avea un efect pozitiv, astfel greutatea scăzută poate reduce consumul de energie cu produsul (de exemplu, autoturismul). Aluminiul ar trebui să fie reciclat.

• materiale reciclabile. Utilizarea materialelor care pot fi reciclate. Reciclarea materialelor va fi şi mai eficientă dacă sunt stabilite sistemele de colectare. Materialele trebuie să fie selectate, ceea ce va avea ca rezultat o calitate superioară a materialelor reciclate. Cu cât mai puţine tipuri de materiale sunt selectate, cu atât va fi mai uşor de a colecta şi recicla materiale

• materiale reciclate. Acestea ar trebui să fie prescrise de proiectant ori de câte ori este posibil. Metale au adăugat metal reciclat în mod implicit. Reciclarea de produse din material plastic este în prezent limitată şi stimularea de pe piaţă conduce la o creştere a reciclării

Strategia 2: Dematerializarea

Principiile dematerializării sunt:

14.05.2014

30



Strategii de proiectare • Reducerea greutății. Utilizarea unei cantități cât mai mici de materiale adesea reduce impactul produsului asupra mediului înconjurător. În special, în cazul echipamentelor de transport, câştigurile pot fi enorme. Mai puţin material înseamnă consum mai redus de resurse materiale, mai puţine deşeuri şi un impact mai mic asupra mediului în timpul transportului

• Reducerea în volum. Atunci când produsul şi ambalajul său sunt reduse în dimensiune şi volum, mai multe produse pot fi transportate într-o anumită instalaţie de transport, astfel transportul este mult mai eficient. O altă soluţie este realizarea produselor pliabile.

Strategia 3: Selectarea unei tehnici de producţie eficiente care protejează mediul

• procesele de producţie ecologice. De exemplu, utilizarea biotehnologiei în producţia de produse farmaceutice micșorează numărul de pași de la 15 la 5. Acest lucru reduce drastic consumul de apă și cantitatea de emisii nocive

• mai puţine etape de producţie. De exemplu, combinarea diferitelor părţi într-un element poate ușura montajul şi poate să simplifice proiectarea. Alegeți materiale care nu necesită finisare sau aplicați finisarea numai la piesele la care este absolut necesar (pentru că ele sunt vizibile)



Strategii de proiectare • consum de energie curată scăzut. Asiguraţi utilizarea eficientă (durabilă) a surselor de energie. Utilizarea durabilă a surselor de energie, cum ar fi energia eoliană şi a celulelor solare, în procesul de producție. De asemenea, utilizarea „deşeurilor” de căldură de la alte companii situate în apropiere

• reducerea producţiei de deşeuri. Eforturi pentru minimizarea deşeurilor în procesul de producţie. Prevenirea producerii de deşeuri prin proiectarea produsului, astfel încât forma semifabricatului este foarte apropiată de forma finală

• consumabile de producţie mai curate/mai puţine, de exemplu, apă de răcire, agenţi de degresare şi hârtie

Strategia 4: Selectarea unui sistem de distribuţie ecologic

• ambalaje mai puţine şi mai curate. Folosiţi mai puţin ambalaj sau material de ambalaj cu un mai mic impact asupra mediului, de exemplu, înlocuirea polistirenului cu ambalaje de carton. Bio-materiale realizate din amidon, de exemplu, pot fi un înlocuitor pentru spume de plastic, în unele aplicaţii. O reducere a ambalajului poate fi, de asemenea, obţinută prin proiectarea produsului, astfel încât fie nu este nevoie de ambalare, fie se folosește foarte puțin ambalaj

14.05.2014

31



Strategii de proiectare • eficiența energetică a modului de transport. Unele moduri de transport sunt mai poluante decât altele. Transportul de marfă cu trenul sau vaporul este de preferat transportului rutier sau aerian

• eficiența energetică a logisticii. Reducerea distanțelor de transport poate duce la importante economii de energie

Strategia 5: Reducerea impactului asupra mediului în faza de utilizare

Un produs, de asemenea, are un impact asupra mediului în timpul fazei de utilizare. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare în procesul de proiectare. Următoarele principii trebuie avute in vedere:

• reducerea consumului de energie în timpul utilizării. De exemplu, consumul de energie de către un vehicul este, în general, mult mai mare decât energia consumată pentru producţia sa

• surse de energie curată. Îmbunătăţirea utilizării surselor regenerabile de energie, cum ar fi energia solară, energia eoliană sau energia din biomasă. Unele produse pot utiliza forță musculară.



Strategii de proiectare • consumabile necesare mai puţine şi mai curate. Asiguraţi utilizarea economică de consumabile, cum ar fi agenţi de curăţare, materiale de întreţinere, lubrifianți, apă, lămpi electrice, cartuşe si filtre de cafea

Strategia 6: Optimizarea duratei de viață

Un produs cu o durată de viaţă mai mare va avea un impact mai mic asupra mediului pentru că sunt folosite mai puţine materiale. Prelungirea duratei de viață poate fi obţinută prin:

• Produs mai fiabil şi mai uşor de reparat

• Întreţinere mai uşoară

Folosind un sistem modular, doar o mică parte din produs trebuie să fie înlocuit, atunci când se defectează. Îmbunătăţirea fiabilităţii, uneori, înseamnă folosirea de mai multe materiale, de exemplu, realizarea unei construcţii mai robuste.

14.05.2014

32



Strategii de proiectare O durata de viaţă mai mare este utilă doar în cazul în care durata de utilizare este, de asemenea, mare. Produse care sunt foarte sensibile la cerințele pieții (de exemplu, îmbrăcăminte şi telefoanele mobile) sunt deseori aruncate cu mult înainte ca durata vieții lor tehnice să expire.

Îmbunătăţirea relaţiei dintre produs și utilizator poate, de asemenea, prelungi perioada de utilizare.

Modularizarea, de asemenea, poate ajuta; pur şi simplu schimbarea unei părți a produsului (de exemplu o carcasă de telefon), face ca produsul să ţină pasul cu moda şi, astfel, să fie utilizat un timp mai lung. Dacă nu este posibil să se prelungească durata de utilizare, există alternativa de reducere a duratei de viaţă tehnice în scopul de a salva materialele. Pe scurt, normele sunt:

• fiabilitate şi durabilitate • uşor de întreţinut şi reparat • structura modulară a produsului • design clasic • legătură strânsă produs-utilizator



Strategii de proiectare Strategia 7: Optimizarea sistemului „sfârşitul vieţii”

• stimularea reutilizării întregului produs

• refabricare. Stimularea reutilizării pieselor. Dar, pentru a permite reutilizarea unor părţi, este necesar ca produsul să poată fi uşor demontat. Aceasta înseamnă, de exemplu, evitarea asamblărilor prin lipire

• reciclarea materialelor - o mai mică variaţie în ceea ce privește materialele folosite, un mod mai eficient de reciclare a materialelor

• instalaţii de ardere sigure. Evitaţi utilizarea unor substanţe periculoase care să genereze emisii toxice, atunci când sunt incinerate

Strategia 0: Optimizarea modului în care se realizează funcţia

Este produsul cel mai durabil mod de a oferi un serviciu pentru un utilizator? Uneori, noi soluţii pot fi dezvoltate. Această strategie nu are scopul de a îmbunătăţi un produs existent, dar stabilește noi moduri de a proiecta pentru a îndeplini o necesitate. Următoarele principii pot fi aplicate:

14.05.2014

33



Strategii de proiectare • dematerializarea. Acest lucru este diferit de cel de la strategia 2 (a reduce utilizarea de materiale). Scopul este de a înlocui un produs material cu o modalitate imaterială care îndeplineşte funcţia. Produsul material este, de obicei, înlocuit de un serviciu sau de o combinație de produse-servicii

• utilizare comună a produsului. Proiectarea unui produs pentru a fi utilizat de către mai mulţi utilizatori. Utilizatorii vor folosi produsul în mod mai eficient, prin utilizarea partajată

• integrarea de funcţii. Integrarea diferitelor funcţii într-un singur produs reprezintă o economie de materiale şi spaţiu, de exemplu, o combinație televizor-video sau o combinaţie fax/imprimantă/scanner. Această abordare este utilă doar în cazul în care componentele individuale pot fi reparate separat, pentru a nu diminua durabilitatea produsului

• optimizarea funcțională a produselor (componente). În cazul unei analize critice a modului în care un produs îşi îndeplineşte funcţia, unele părţi se pot dovedi a fi inutile. Aceasta se aplică în cazul produselor în care o impresie de calitate sau de stare se realizează prin utilizarea de piese suplimentare sau supradimensionate



Strategii de proiectare • conştientizarea cu privire la calitatea şi originea unui produs. Majoritatea oamenilor știu puțin despre produsele pe care le folosesc.

Din ce material este făcut produsul? Unde a fost acesta fabricat? În ce condiţii?

Pentru a stimula consumatorii de a trece la consumul durabil, este important ca oamenii să beneficieze de o mai bună înţelegere cu privire la originea produselor, efectele lor asupra ecosistemului şi condiţiile sociale la locul de producţie.

14.05.2014

34



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă Încă din perioada revoluţiei agricole, omenirea s-a confruntat cu probleme de mediu. • istoric, primele probleme de mediu au fost cauzate de densa populație din primele oraşe. Cea mai simplă modalitate de a aborda aceste probleme a fost utilizarea tehnologiilor triplu D.

• când poluarea a devenit o problemă, oamenii au început să se gândească la prevenirea poluarii

• deşeurile reziduale au putut fi tratate cu ajutorul tehnologiilor adiţionale antipoluante. Astfel de tehnologii previn/reduc emisiile, dar lasă neafectat sistemul de producţie.

• în multe cazuri, totuşi, opţiunea preferată este de a reduce încărcarea mediului, prin schimbarea procesului de producţie. În acest mod, reducerea poluării şi a consumului de resurse pot fi atinse. Reproiectarea completă a proceselor de producţie poate duce atât la beneficii pentru mediu, cât și la reducerea costului.



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă • în cele din urmă, trebuie dezvoltate tehnologii durabile de producţie şi consum, deoarece nici una dintre tehnologiile existente nu vor fi suficiente pentru a rezolva problemele de mediu cu care ne confruntăm

Tehnologiile durabile depăşeşc tehnologiile de mediu. În timp ce tehnologiile ecologice se referă la producerea de bunuri şi servicii cu minim de poluare, tehnologii durabile au un scop mult mai larg, ceea ce permite îndeplinerea nevoile pentru întreaga umanitate, fără:

• depășirea capacităţii ecologice de recuperare

• consolidarea sau promovarea inechității

O tehnologie durabilă înseamnă mult mai mult decât o tehnologie producătoare de mărfuri, fără poluare sau distrugeri ecologice

Tehnologia durabilă înseamnă îndeplinirea nevoilor oamenilor, în aşa fel încât capacitatea de recuperare a planetei şi a ecosistemelor locale nu este depăşită

Scopul este acela de utilizare a resurselor naturale în cadrul limitelor stabilite de către capacitatea de recuperare a planetei.

14.05.2014

35



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă Primul pas în dezvoltarea de tehnologii pentru o dezvoltare durabilă ar trebui să fie analiza nevoii care este îndeplinită de produs, fiind important să se recunoască nevoile ascunse ale consumatorilor, nevoi care nu sunt neapărat exprimate

Produsele specifice de multe ori ridică o problemă de legitimitate (de exemplu, ar trebui să permită curse de formula 1, ţigări, etc.). Provocarea este de a dezvolta mai multe alternative durabile pentru a îndeplini aceste nevoi.

Îndeplinirea nevoilor, de multe ori, necesită o trecere a graniţelor disciplinare. Cea mai bună soluţie pentru o problemă poate fi în afara disciplinei în care suntem instruiţi. Disciplinele de instruire, uneori, pot împiedica realizarea unui salt şi pot limita domeniul de aplicare al alternativelor luate în considerare.

Companiile sau guvernele pot, de asemenea, avea nevoi ascunse, cum ar fi prestigiul naţional sau statutul funcţionarilor



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă Sesiuni de brainstorming pentru a genera moduri alternative de îndeplinire a nevoii sunt foarte importante și dacă sunt realizate cu stricteţe, atunci în mod normal, apar multe alternative, care provin din diferite sectoare

Îndeplinirea necesităţilor într-un mod mult mai eficient nu este neapărat necesar să conducă la soluţii durabile

Astfel de inovaţii radicale implică un nou sistem de producţie, precum şi noi canale de marketing şi noi forme de consum, dar condiţia prealabilă pentru a se ajunge la aceste alternative este de a pune accentul pe îndeplinirea nevoii, si nu pe o îmbunătăţire a tehnologiei existente

Tehnologiile care sunt foarte eficiente pentru mediu pot avea: • diverse efecte secundare negative • efecte pe termen mai lung • aplicabilitate limitată sau de mici dimensiuni

14.05.2014

36



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă Exemple

• tehnologiile companiei Monsanto permit agricultorilor să obţină un randament mai mare cu utilizarea de mai puține erbicide şi la costuri mai mici. Cu toate acestea, cerealele modificate genetic pot afecta ecosistemele şi agricultorii trebuie să cumpere seminţe de la un anumit producător în fiecare an.

• ajutorul alimentar pentru regiunile cu rate ridicate de subnutriţie, poate să păstreze prețuri scăzute pentru alimente. Acest lucru poate fi important în prevenirea foamei, dar, pe termen lung, va contribui la degradarea agriculturii locale

• tehnologii extrem de eficiente pot fi prea dependente de o resursă care ar putea deveni insuficientă în viitor. De exemplu, diferite metale preţioase şi metale din pământuri rare, care sunt utilizate drept catalizatori pentru eliminarea de materiale toxice ar putea deveni insuficiente pe piaţă

• antibioticele sunt importante în serviciile de asistenţă medicală, dar utilizarea lor pe scară largă creează bacterii rezistente. Pe termen lung, acest lucru ar putea crea un risc enorm pentru sănătate



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă Inovarea pentru dezvoltarea durabilă, prin urmare, solicită o vedere largă. Putem acţiona pe plan local, dar evaluăm tehnologiile la nivel global şi pe termen lung.

Mici îmbunătăţiri în eficienţa de mediu sunt atractive, dar nu sunt de ajuns. Se pot îmbunătăţi tehnologii nedurabile, dar acest lucru nu va duce în final la o tehnologie durabilă (care nu epuizează resursele, curată, sigură, etc.).

Soluţii pe termen lung

În practică, dilema ar putea lua forma următoare:

• ar trebui să optimizam instalațiile pe cărbune sau e de preferat să investim pentru îmbunătăţirea turbinelor eoliene?

• ar trebui să se dezvolte instalaţii de incinerare mari, eficiente şi curate pentru deşeuri municipale solide sau să se reducă deşeurile prin prevenire şi reciclare?

• ar trebui să se dezvolte mai multe case durabile (care au nevoie de mai multe materiale, dar consumă mai puţină energie) sau ar trebui să se urmărească case mai puţin durabile (care sunt mai flexibile, au nevoie de mai puţine materiale, dar consumă mai multă energie)?

14.05.2014

37



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă Îmbunătăţirea tehnologiilor existente este adesea mai puţin riscantă decât descoperirea de tehnologii noi

Dilema intre îmbunătăţiri pe termen scurt faţă de tehnologii durabile pe termen lung, poate fi rezolvată numai prin evaluarea tuturor aspectelor relevante, într-o perspectivă pe termen lung

Prima îmbunătăţire de mediu în general, se concentrează pe fabricaţie

Metodele cum ar fi o producţie mai curată şi contabilitatea mediului trebuie să fie urmate de prevenirea poluării şi reciclare dar, și completate cu proiectarea de produs optimizată din punct de vedere al protecţiei mediului şi ecologiei industriale

Toate aceste aspecte ar trebui să se înscrie în strategia corporativă şi a politicilor naţionale pe termen lung

Sisteme de inovaţii

Sistemele de inovații modifică structura unui sistem tehnologic, cu toate acestea, putem aborda sistemele pe diferite niveluri



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă De exemplu, camera de ardere a unui motor poate fi considerată un sistem, dar motorul în sine sau mașina propulsată de acesta este, de asemenea, un sistem

Un exemplu de sisteme de inovare este înlocuirea tracțiunii cu abur pentru transportul feroviar cu tracțiunea diesel-electrică sau electrică

Sistemele de inovaţii necesită investiţii mari şi întotdeauna sunt distructive pentru unele părţi ale sistemului sau pentru întregul sistem pe care îl substituie

Am putea chiar să analizăm traficul, sistem care cuprinde autoturisme, drumuri, aprovizionarea cu combustibil, legislaţia, asigurări, taxe şi întreţinere

Aceasta a presupus nu numai înlocuirea locomotivei, ci şi toate instalațiile pentru furnizarea de energie, de întreţinere şi modul de formare a personalului

De exemplu, telegraful a fost aproape distrus de telex, iar mai târziu, ambele tehnologii au fost înlocuite de fax

14.05.2014

38



Tehnologii pentru dezvoltare durabilă Ca urmare a acestei naturi distructive a unor sisteme de inovaţii, actorii conectați la sistemele de producţie existente se opun adesea introducerii de noi sisteme

Tehnologiile adiţionale antipoluante au impact scăzut sau deloc asupra sistemului de producţie industrială ca atare, ele sunt, în general, soluţia preferată de industrie, atunci când se confruntă cu o criză de mediu

Cu toate acestea, adaptarea sistemului de producţia globală, de multe ori reprezintă o soluţie mult mai eficientă, după cum se pot preveni deşeurile/poluarea, aplicând tehnologii la sfârşit de conductă înainte de evacuare

curs6

Documents