Войти
Промышленная экология (IE) - это изучение материалов и потоки энергии через промышленные системы. глобальная индустриальная экономика может быть смоделирована как сеть промышленных процессов, которые извлекают ресурсы из Земли и преобразуют эти ресурсы в товары, которые можно покупать и продавать для удовлетворения потребностей человечества. Промышленная экология направлена на количественную оценку материальных потоков и документирование производственных процессов, которые заставляют функционировать современное общество. Промышленные экологи часто обеспокоены воздействием промышленной деятельности на окружающую среду, использованием запасов природных ресурсов планеты и проблемами утилизации отходов. Промышленная экология - молодая, но развивающаяся междисциплинарная область исследований, которая объединяет аспекты инженерии, экономики, социологии, токсикологии и естественные науки.
Промышленная экология была определена как «системный, междисциплинарный дискурс, направленный на понимание возникающего поведения сложных интегрированных систем человека и природы». Эта область подходит к вопросам устойчивости, исследуя проблемы с разных точек зрения, обычно включая аспекты социологии, окружающей среды, экономики и технологий. Название происходит от идеи, что аналогия с естественными системами должна использоваться как помощь в понимании того, как проектировать устойчивые промышленные системы.
Пример Промышленный симбиоз. Отработанный пар из установки для сжигания отходов (справа) направляется по трубопроводу на завод по производству этанола (слева), где он используется в качестве сырья для производственного процесса. Промышленная экология связана с переход промышленного процесса от линейных (разомкнутых) систем, в которых ресурсы и капитальные вложения перемещаются через систему, превращаясь в отходы, к системе с замкнутым циклом, где отходы могут стать исходными материалами для новых процессов.
Большая часть исследований сосредоточена на следующих областях:
Промышленная экология стремится понять, каким образом промышленные системы (например, фабрика, экорегион, национальная или глобальная экономика) взаимодействуют с биосферой. Природные экосистемы служат метафорой для понимания того, как различные части промышленных систем взаимодействуют друг с другом в «экосистеме», основанной на ресурсах и инфраструктурном капитале, а чем на природный капитал. Он стремится использовать идею о том, что в природных системах нет отходов, чтобы i nspire устойчивый дизайн.
Наряду с более общими целями энергосбережения и экономии материалов, а также пересмотр товарных рынков и управления продукцией строго как экономика услуг, промышленная экология - одна из четырех целей естественного капитализма. Эта стратегия препятствует формам аморальных покупок, возникающих из-за незнания того, что происходит на расстоянии, и подразумевает политическую экономию, которая высоко ценит природный капитал и больше полагается на учебный капитал проектировать и поддерживать уникальную промышленную экологию.
Взгляд на Эко-индустриальный парк Калундборг Индустриальная экология была популяризирована в 1989 году в статье Scientific American Роберта Фроша и Николас Э. Галлопулос. Видение Фроша и Галлопулоса заключалось в следующем: «Почему бы нашей промышленной системе не вести себя как экосистема, где отходы одного вида могут быть ресурсом для другого вида? Почему бы не получить результаты промышленность может стать вкладом другой, тем самым сократив использование сырья, загрязнения и сэкономив на обработке отходов ? " Яркий пример находится в датском промышленном парке в городе Калундборг. Здесь можно найти несколько связей побочных продуктов и отработанного тепла между многочисленными объектами, такими как крупная электростанция, нефтеперерабатывающий завод, фармацевтический завод, завод по производству гипсокартона, производитель ферментов, мусорное предприятие и сам город. Другой пример - Rantasalmi EIP в Рантасалми, Финляндия. Хотя в этой стране уже существовали органически сформированные EIP, парк в Рантасалми является первым запланированным EIP в Финляндии.
Область науки «Промышленная экология» в последние годы быстро выросла. Журнал промышленной экологии (с 1997 г.), Международное общество промышленной экологии (с 2001 г.) и журнал Progress in Industrial Ecology (с 2004 г.) придают промышленной экологии сильную и динамичную позицию в международном научном сообществе. сообщество. Принципы промышленной экологии также появляются в различных сферах политики, таких как концепция циркулярной экономики, которая продвигается в Китае. Хотя определение циркулярной экономики еще не формализовано, в основном основное внимание уделяется таким стратегиям, как создание кругового потока материалов и каскадных потоков энергии. Примером этого может быть использование отходящего тепла одного процесса для запуска другого процесса, который требует более низкой температуры. Есть надежда, что подобная стратегия создаст более эффективную экономику с меньшим количеством загрязняющих веществ и других нежелательных побочных продуктов.
Одним из центральных принципов промышленной экологии является точка зрения, что общественная а технологические системы ограничены биосферой и не существуют вне ее. Экология используется в качестве метафоры из-за наблюдения, что природные системы повторно используют материалы и имеют в значительной степени замкнутый цикл круговорота питательных веществ. Промышленная экология рассматривает проблемы, исходя из гипотезы о том, что, используя те же принципы, что и в природных системах, промышленные системы можно улучшить, чтобы уменьшить их воздействие на окружающую среду. В таблице представлена общая метафора.
| Биосфера | Техносфера |
|---|---|
|
|
IE изучает социальные проблемы и их отношения как с техническими системами, так и с окружающей средой. Благодаря этому целостному взгляду IE признает, что решение проблем должно включать понимание связей, существующих между этими системами, различные аспекты не могут рассматриваться изолированно. Часто изменения в одной части общей системы могут распространяться и вызывать изменения в другой части. Таким образом, вы можете понять проблему, только если посмотрите на ее части по отношению к целому. Основываясь на этой структуре, IE рассматривает экологические проблемы с помощью подхода системного мышления. Хороший пример IE с такими социальными воздействиями можно найти в Голубой лагуне в Исландии. В лагуне используется перегретая вода местной геотермальной электростанции для заполнения богатых минералами бассейнов, которые стали оздоровительными центрами. В этом смысле в промышленном процессе производства энергии сточные воды используются как важнейший ресурс для зависимой индустрии отдыха.
Возьмем, к примеру, город. Город можно разделить на коммерческие районы, жилые районы, офисы, службы, инфраструктуру и т. Д. Все это подсистемы системы «большого города». Проблемы могут возникать в одной подсистеме, но решение должно быть глобальным. Допустим, цены на жилье резко растут из-за слишком высокого спроса на жилье. Одним из решений было бы строительство новых домов, но это приведет к тому, что в городе будет жить больше людей, что приведет к необходимости в большей инфраструктуре, такой как дороги, школы, больше супермаркетов и т. Д. Эта система представляет собой упрощенную интерпретацию реальности, поведение которой может быть изменено. "предсказанный".
Во многих случаях системы, с которыми имеет дело IE, являются сложными. Сложность затрудняет понимание поведения системы и может привести к эффектам отскока. Из-за непредвиденного изменения поведения пользователей или потребителей меры, принятые для улучшения экологических показателей, не приводят к какому-либо улучшению или даже могут ухудшить ситуацию.
Кроме того, мышление жизненного цикла также является очень важным принципом в промышленной экологии. Это означает, что все воздействия на окружающую среду, вызванные продуктом, системой или проектом в течение его жизненного цикла, принимаются во внимание. В данном контексте жизненный цикл включает
Необходимый транспорт между этими этапами также принимаются во внимание, а также, при необходимости, дополнительные этапы, такие как повторное использование, восстановление и повторное использование. Принятие подхода, основанного на жизненном цикле, необходимо, чтобы избежать переноса воздействия на окружающую среду с одной стадии жизненного цикла на другую. Это обычно называют переключением проблем. Например, во время перепроектирования продукта можно выбрать уменьшение его веса, тем самым уменьшив использование ресурсов. Не исключено, что утилизировать более легкие материалы, использованные в новом продукте, будет сложнее. Воздействие продукта на окружающую среду, полученное на этапе добычи, переносится на этап утилизации. Таким образом, общие экологические улучшения не имеют значения.
Последний важный принцип IE - это его комплексный подход или мультидисциплинарность. IE учитывает три разные дисциплины: социальные науки (включая экономику), технические науки и науки об окружающей среде. Задача состоит в том, чтобы объединить их в единый подход.
Индустриальный парк Kalundborg расположен в Дании. Этот индустриальный парк особенный, потому что компании повторно используют отходы друг друга (которые затем становятся побочными продуктами). Например, Energy E2 Asnæs Power Station производит гипс в качестве побочного продукта процесса производства электроэнергии; этот гипс становится ресурсом для компании BPB Gyproc A / S, производящей гипсокартон. Это один из примеров системы, вдохновленной метафорой биосферы и техносферы: в экосистемах отходы одного организма используются в качестве ресурсов для других организмов; в промышленных системах отходы компании используются в качестве ресурса другими.
Помимо прямой выгоды от включения отходов в цикл, использование экоиндустриального парка может быть средством повышения экономичности и эффективности электростанций, генерирующих возобновляемую энергию, таких как солнечные фотоэлектрические системы. экологически чистый. По сути, это способствует росту возобновляемой энергетики и экологическим преимуществам, которые дает замена ископаемого топлива.
Дополнительные примеры промышленной экологии включают:
| Люди | Планета | Прибыль | Моделирование |
|---|---|---|---|
|
|
Метафора экосистемы, популяризированная Фрошем и Галлопулосом, стала ценным творчеством инструмент, помогающий исследователям искать новые решения сложных проблем. Недавно было указано, что эта метафора основана на В основном на модели классической экологии, и что прогресс в понимании экологии на основе науки о сложности был достигнут такими исследователями, как К. С. Холлинг, Джеймс Дж. Кей, а также другие продвинутые с точки зрения современной экологии. Для промышленной экологии это может означать переход от более механистического взгляда на системы к такому, где устойчивость рассматривается как возникающее свойство сложной системы. Для дальнейшего изучения этого вопроса несколько исследователей работают с методами моделирования на основе агентов..
Анализ Exergy выполняется в области промышленной экологии для более эффективного использования энергии. Термин эксергия был придуман Зораном Рэнтом в 1956 году, но эту концепцию разработал Дж. Уиллард Гиббс. В последние десятилетия использование эксергии распространилось за пределы физики и техники в области промышленной экологии, экологической экономики, системной экологии и энергетики.
Еще один отличный пример промышленной экологии как на практике, так и в потенциале - это Центр чистых производств Бернсайд в Бернсайде, Новая Шотландия. Они играют роль в содействии «озеленению» более 1200 предприятий, расположенных в Бернсайде, крупнейшем промышленном парке Восточной Канады. Создание системы обмена отходами - большая часть того, над чем они работают, что будет способствовать установлению прочных связей в области промышленной экологии.
Портал по бизнесу и экономике 
Портал по экологии 