NUO EKO-DIZAINO KULTŪROS
IKI MEDŽIAGŲ STRUKTŪROS
Dr. Inga Valentinienė
3. Ekologiškų dizaino objektų projektavimas: KŪRIMAS
Iš lopšio į lopšį metodas
Tvaraus objekto projektavimo pradiniame (eskiziniame) etape būtina įvertinti objekto gyvavimo ciklą žiedinės ekonomikos fone.
Pramonės ekologijos ir pramonės simbiozės sampratos, atsirandančios praeito amžiaus devintojo dešimtmečio pabaigoje, buvo plačiai naudojamos tyrinėtojų ir kompanijų visame pasaulyje. Pramonės ekologijos sąvoka buvo išvesta iš kelių R. A. Frosch ir N. E. Gallopoulos straipsnių[1], kuriuose pabrėžiamas uždaro ciklo pramonės sistemų projektavimas, didelių atliekų perdirbimas, šalutinių produktų / antrinių žaliavų mainai tarp įmonių, medžiagų ir energijos srautai. Sukurtos šių perspektyvių išteklių naudojimo efektyvumo didinimo ir aplinkos apkrovos mažinimo strategijos.
Pramoninė simbiozė yra požiūris į aplinkos dizainą, apimantis kelių vertės grandinių integraciją. Idėja yra pagerinti išteklių naudojimo efektyvumą ir sumažinti atliekas bei taršą, kuriant uždaro ciklo gamybos sistemas. Pramoninės simbiozės dizainas yra atviresnė koncepcija nei tos, kurios dažniausiai aptariamos ir jos apimtis nėra tokia pati kaip tarptautinio sutarimo dėl standartizuotų metodų ir procedūrų. Tačiau čia įtrauktos galimybės, atsirandančios išplėtus taikymo sritį, t.y. į vienos vertės grandinę ar gyvavimo ciklą, įtraukiamos kelios vertės grandinės ar gyvavimo ciklai. Pavyzdžiui, toks reiškinys baldų sektoriuje įvyksta, kai vieno tipo baldas transformuojamas į kito tipo baldą arba, kai iš senų baldo elementų sukuriamas naujas baldas ir pan.
Pagal dizaino koncepciją iš lopšio į lopšį suprojektuoti objektai visada turi būti išardomos konstrukcijos tam, kad gyvavimo pabaigoje būtų galimybė jų sudedamąsias dalis panaudoti kitiems produktams kurti. Dizaineriai atlieka lemiamą vaidmenį siekiant ilgalaikių sprendimų, kurie apeina atliekų sąvoką dėl medžiagų, kurios gali būti panaudojamos pakartotinai ir be pertraukų.
Ne pelno siekianti organizacija Cradle to Cradle[2] (liet. iš lopšio į lopšį) išduoda ekologišką gamybą arba produkciją įrodančius sertifikatus, jeigu objektas atitinka reikalavimus, pavyzdžiui, šiuos, orientuotus į eko medžiagas:
1. Gyvavimo ciklo pratęsimas arba atsinaujinimo galimybė:
a) nurodoma pramoninių, vartotojui skirtų, atsinaujinančių ir atsakingai gaunamų medžiagų procentinė dalis sertifikuojamame produkte.
2. Prieinamumas:
a) nurodomas bendras sertifikuojamo produkto prieinamumas ir tai, ko reikia norint jį gauti iš jo naudojimo vietos. Pavyzdžiui, ar produktas įmontuotas ar laisvai prieinamas erdvėje.
b) nurodomas bendras produkto ryšys su jo aplinka. Pavyzdžiu, nepriklausomas, mobilus, prijungtas, tačiau atjungiamas, nuimamas ar prijungtas, bet neatjungiamas ir pan.
3. Produkto naudojimas ir potencialas kitam naudojimui:
a) apibrėžiama bendra produkto funkcija / naudojimas.
b) Apibrėžiamas produkto tipas (tarpinis produktas, tiesiogiai skirtas vartotojui ar kt.).
c) Apibrėžiama produkto kategorija.
d) Apibrėžiamas vidutinis produkto vartojimo laikotarpis (metais ar mėnesiais).
e) Nurodoma, ar dėl produkto naudojimo specifikos, medžiaga gali (netyčia) patekti į biosferą.
f) Nurodoma, ar produktas ir jo medžiagos yra skirti biologiniam ar techniniam perdirbimo ciklui.
g) Nurodoma, ar produktas yra skirtas gyvavimo ciklo pratęsimui. Pavyzdžiui, kokia jo priežiūra, remonto ar atnaujinimo galimybė.
h) Apibrėžiamas numatomų ciklų scenarijai ir galimi kiti produkto ir jo medžiagų naudojimo atvejai. Pavyzdžiui, pakartotinis naudojimas, atnaujinimas, perdirbimas, taisymas, perdirbimas, tai „maistinės“ medžiagos ir pan.
i) Apibūdinamas produkto sudėtingumas ir ko reikia jo atkūrimui ir priežiūrai.
4. Suderinamumo tarp biologinio ir techninio ciklo procentas:
a) nurodomas medžiagų tinkamumo techniniam ciklui procentas. Nurodoma kurios medžiagos tinkamos techniniam ciklui.
b) Nurodomas medžiagų tinkamumo biologiniam ciklui procentas. Nurodoma kurios medžiagos tinkamos biologiniam ciklui.
c) Nurodomas medžiagų tinkamumo padidintos vertės ciklui procentas. Nurodoma kurios medžiagos tinkamos padidintos vertės ciklui.
5. Įrengimas, priežiūra, remontas, atnaujinimas:
a) nurodoma montavimo vieta arba surinkimo instrukcijos.
b) Nurodoma valymo, priežiūros ir taisymo vieta / instrukcijos (jei vartotojas juos suremontuoja / prižiūri) ir visos galimos šių operacijų trikdžių priežastys.
c) Apibūdinamas produkto ar jo medžiagų susigrąžinimo planas iš techninės priežiūros, remonto ir (arba) atnaujinimo.
6. Nuosavybė:
a) apibūdinamas produkto nuosavybės modelis, Pavyzdžiui, kliento nuosavybė, nuomoja gamintojas ar trečioji šalis, savivaldybės turtas ir kt.
7. Produkto arba medžiagos identifikavimas:
a) pateikiama nuoroda į produkto ar medžiagos specifikacijas.
b) Apibūdinamas produktas, jo pakuotė ir (arba) jo vienalyčių (homogeninių) medžiagų, skirtų gyvavimo ciklui (būtini tik bendriniai pavadinimai) identifikavimo metodai.
8. Išardymas, apdorojimas:
a) nurodoma atvirkštinė produkto logistika.
b) Nurodomas pirminio pakuotės panaudojimo tipas.
c) Pateikiamos pirminės pakuotės perdirbimo ar kompostavimo instrukcijos arba vieta, kur galima rasti šias instrukcijas.
d) Pateikiamos gaminio išmontavimo instrukcijos arba vieta, kur galima rasti šias instrukcijas.
e) Pateikiamos produktų atkūrimo instrukcijos arba vieta, kur galima rasti šias instrukcijas.
f) Nurodomas gaminio išmontavimo tipas (paprastas kliento ar specialisto išmontavimas, automatizuotas išmontavimas).
g) Nurodomos šalys, galinčios būti ir (arba) atsakingos už produkto gyvavimo ciklo pratęsimą. Galioja regionams, kur produkto pardavimas sudaro 60 % daugiau.
h) Nurodomas produkto naudojimo tipas (savivaldybės konteineriai prie šaligatvio, savivaldybės klientų atsisakymo programa, trečiosios šalies ar gamintojo grąžinimo programa, kt.).
i) Nurodomos šalys, susijusios su medžiagos perdirbimu kitam naudojimui.
j) Apibūdinamas, produkto ir (arba) jo komponentų aktyvumas gyvavimo cikluose ir apdorojimas, atsižvelgiant į numatytą (-as) naudojimo pabaigą (-as) ir galimą kitą panaudojimą.
k) Apibūdinamas, aktyvaus produkto atkūrimo ir apdorojimo stebėjimas.
l) Nurodomas produkto aktyvumo gyvavimo cikluose procentas.
9. Taikomos mokesčių lengvatos arba kreditai:
a) nurodomi mokesčių ar kitos piniginės lengvatos (jeigu tokių yra).
Iš lopšio į lopšį organizacijos įkūrėjai William McDonough ir Michael Braungart[3] pateikę daugybę pagrindinių žiedinės ekonomikos idėjų, išgarsino tokias sąvokas, kaip atliekos prilygsta maistui arba gamta veikia pagal maistinių medžiagų ir metabolizmų sistemą, kurioje nėra tokio dalyko, kaip atliekos. Kalbėdami apie šiuos principus, jie įsivaizdavo dvi gyvavimo sistemas – vieną biologinėms maistinėms medžiagoms, kitą antrinėms žaliavoms (techninėms maistinėms medžiagoms). Projektavimas atsižvelgiant į šiuos ciklus yra vienas iš pirmųjų žiedinės ekonomikos projektavimo žingsnių.
3.2 pav. Du „maistinių“ medžiagų ciklai:
„Iš lopšio į lopšį“ projektavimo koncepcija išskiria biologinius ir technnius medžiagų gyvavimo ciklus.
Seno produkto atliekos tampa naujo produkto „maistu“. Crandle to crandle, 2019
Biologiniame cikle medžiagos grąžinamos į biosferą komposto ar kitų maistinių medžiagų pavidalu, iš kurių galima sukurti naujas medžiagas. O techniniame cikle medžiagos, kurios nebuvo panaudotos gaminio naudojimo metu, gali būti perdirbtos, kad būtų galima jas naudoti naujame gaminyje.
Ir iš tikrųjų per pastaruosius kelis dešimtmečius pastebimai padidėjo vertingų medžiagų, tokių kaip metalai, popierius ir stiklas perdirbimo kiekiai. Gaminiai buvo grąžinti pakartotiniam naudojimui pramonėje. Žymiai išaugo produktų ir pakavimo medžiagų, kurias galima efektyviai kompostuoti, skaičius. Tačiau vis dar labai mažai idėjų ir projektų išmontuojamų objektų dizaino ir pakartotinio panaudojimo produktų dizaino srityje. Kaip tik, pagal kitus projektavimo principus sukurta daugybė objektų, kurių konstrukcines medžiagas galima pavadinti monstriškais hibridais – tiek techninių, tiek biologinių medžiagų mišiniai, iš kurių nei vienas negali būti pritaikomas po dabartinio gyvavimo.
Pagal iš lopšio į lopšį koncepciją projektuojami objektai turi atitikti keturias kokybės kategorijas:
• medžiagų (ne)kenksmingumas – medžiagų, kurios yra saugios ir sveikos žmonėms ir aplinkai, atranka gaminant, naudojant, šalinant ar pakartotinai naudojant produktą;
• atsinaujinanti energija ir anglies dioksido (CO₂) emisijos valdymas – numatyti, kad visos gamybos operacijos būtų varomos 100 % atsinaujinančios energijos;
• vandens valdymas – numatyti, kad vanduo bus tvarkomas kaip vertingas išteklius, vertinant švarų vandenį, kaip pagrindinę žmogaus teisę;
• socialinis sąžiningumas – visas projekto įgyvendinimo procesas turi būti vykdomas gerbiant susijusius žmones ir natūralias sistemas, veikiamas gaminio kūrimo, naudojimo, šalinimo ar pakartotinio naudojimo.
Organizacijos Cradle to Cradle prezidentas Lewis Perkins mano, jog organizuojamas konkursas Cradle to Cradle Product Design Challenge[4] paskatina dizainerius kurti tvarius produktus ir, kad pasaulinės dizaino bendruomenės galėtų padėti spręsti kaip panaudoti ribotus visuotinius išteklius, kaip galimybę naujovėms kurti.
Žemiau pateikiami keli dizainerių – laimėtojų projektų pavyzdžiai, kuriuose pateikiami žiedinės ekonomikos principu sukurti gaminiai ir kurių konstrukcinės medžiagos – augalinis pluoštas arba Cradle sertifikuotos medžiagos.
Geriausias 2016 m. studentų projektų kategorijos nugalėtojas – MODS modulinė avalynė, sukurta diz. Quang Pham[5]. Batų konstrukcija sudaryta iš 5 dalių, kurias galima keisti, norint atsinaujinti. Batai pagaminti iš bambuko, vilnos ir perdirbtų poliesterio (PET) pluoštų. Konstrukcijai tvirtinti visiškai nenaudota klijų.
3.3 pav. Batai pagaminti iš bambuko, vilnos ir perdirbtų poliesterio (PET) pluoštų.
Quang Pham, Austrija, 2016
Kolumbijos dizaineriai Brayan Stiven Pabón Gómez ir Rafael Ricardo Moreno Boada[6] 2016 m. laimėjo geriausių profesionalių projektų kategorijoje už pakuotę, pagamintą iš bananų stiebo pluošto. Pakuotės gamybai naudojamas bananų stiebagumbių pluoštas, į kurį ūkininkai paprastai žiūri kaip į atlieką. Projektu siekiama sukurti papildomas pajamas bananų augintojams, o konstrukcinė medžiaga yra tvari alternatyva plastikams ir popierinei pakuotė.
3.4 pav. Pakuotė, pagaminta iš bananų stiebo pluošto.
Brayan Stiven Pabón Gómez ir Rafael Ricardo Moreno Boada, Kolumbija, 2016
Ralf Schneider iš Niujorko, Sirakūzų universiteto, pramoninio dizaino docentas, įkvėptas siekinio sumažinti lėktuvo konstrukcijos svorį, suprojektavo suolą Bench32[7]. Pasikartojantys 32 mediniai erdviniai elementai sudaro sėdimąjį paviršių, kurį laiko 80 metalinių dalių. Atsikartojantys elementai konstrukcijoje sukuria lengvos formos įspūdį. Sukonstruotas ypač tvirtas, tačiau lengvas baldas iš FSC sertifikuotos medienos – Cragle sertifikuotos Accoya[8] medienos.
3.5 pav. Suolelis iš Cragle sertifikuotos Accoya medienos.
Ralf Schneider, JAV, 2018
Robert Shudram, Pramoninio dizaino studentas iš Otavos Karletono universiteto sukūrė sulankstomą taburetę iš perforuoto aliuminio. Elegantiško dizaino kėdutę dėl plokščios (išardomos) formos patogu pakuoti, transportuoti ir sandėliuoti (tai sumažina kaštus). Vartotojui nesunku ją sudėti į tūrinę – funkcionalią poziciją. TO Stool[9] konstrukcinė kombinacija sudaro tikslingą funkciją: išimamas krepšys po sėdyne, kaip speciali erdvė tekstilės gaminiams, skirtiems įvairioms panaudojimo galimybėms (dovanoti, perdirbti ir kt.). Pilnas maišas gali būti lengvai gabenamas į labdaros įstaigas. Šiuo pavyzdžiu siekiama atkreipti dėmesį į tekstilės atliekų problemą bei pakoreguoti nereikalingų gaminių išmetimo įpročius, skatinant ir palengvinant naudotos tekstilės gaminių nukreipimą į žiedinius gyvenimo ciklo srautus. Pasibaigus baldo naudojimo laikui, aliuminio rėmą galima lengvai išardyti ir vėl, ir vėl perdirbti, o atsinaujinančios medienos pagrindą galima pakeisti nauju arba kompostuoti kartu su pridedamu natūralios tekstilės maišeliu.
3.6 pav. Taburetė TO Stool iš aliuminio, natūralios medienos ir tekstilės.
Robert Shudram, Kanada, 2018
Įkvėpti iš lopšio į lopšį sertifikuoto produkto standarto metodikos, dizaineriai kuria novatoriškus gaminius, kurie parodo, kaip geras dizainas sukuria nesibaigiantį pakartotinį naudojimąsi bei malonumą, kai nelieka poreikio galvoti apie atliekas ar užteršimą.
[1] Frosch, R. A. and Gallopoulos, N. E. Strategies for Manufacturing. [interaktyvus]. Scientific American [žiūrėta 2019 m. liepos 04 d.]. Prieiga per internetą: <https://www.scirp.org/(S(lz5mqp453edsnp55rrgjct55))/reference/ReferencesPapers.aspx?ReferenceID=1999041>
[2] Cradle to Cradle® suteikia įmonėms galimybę pristatyti savo gaminius ne tik pardavimui, bet ir kaip galimus naudoti. Panaudojus gaminį, medžiagos grąžinamos kaip perdirbimo sistemos dalis, todėl išlieka apyvartoje. Įmonės gali tapti mažiau priklausomos nuo kainų svyravimo žaliavų rinkose. Pagerėja visos vertės kūrimo ciklo ekonomika: vertės grandinė nenutraukiama nuo žaliavų iki produkto perdirbimo.
[3] Innovation, quality and good design [interaktyvus]. Cradle to Cradle® [žiūrėta 2019 m. liepos 04 d.]. Prieiga per internetą: http://competition.adesignaward.com/competitions/quality.html
[4] Work with McDonough Innovation. [interaktyvus]. Cradle to Cradle Product Design Challenge. [žiūrėta 2019 m. liepos 04 d.]. Prieiga per internetą: <https://www.mcdonough.com/cradle-to-cradle-product-design-challenge>
[5] Plačiau apie projektą: <https://www.quangphamdesign.com/mods>
[6] Plačiau apie projektą: <https://bustler.net/news/4980/four-sustainable-designs-win-latest-cradle-to-cradle-product-design-challenge>
[7] Plačiau apie projektą: <http://www.reclamationadministration.com/tag/bench32>
[8] Accoya® mediena gaunama iš tvarių šaltinių, įskaitant Miškų valdymo tarnybos (FSC®) prižiūrimus miškus. Šiai medienai suteiktas vienas svarbiausių klasėje aplinkosaugos pažymėjimas, kaip Cradle to Cradle™ aukso sertifikatas. Plačiau apie šią medieną: <http://www.fastwood-accoya.com/lt>
[9] Plačiau apie projektą: <https://www.waste360.com/waste-reduction/designers-students-get-creative-final-cradle-cradle-product-design-challenge>
