Endüstriyel ekoloji - Industrial ecology

Endüstriyel ekoloji ( IE ), endüstriyel sistemlerdeki malzeme ve enerji akışlarının incelenmesidir . Küresel endüstriyel ekonomi alıntı kaynaklarının olduğu endüstriyel süreçlerin bir ağ olarak modellenebilir Dünya'ya ve içine bu kaynakları dönüştürmek emtia satın aldı ve insanlığın ihtiyaçlarını karşılamak için satılabilir. Endüstriyel ekoloji, malzeme akışlarını nicelleştirmeye ve modern toplumu işleyen endüstriyel süreçleri belgelemeye çalışır. Endüstriyel ekolojistler genellikle endüstriyel faaliyetlerin çevre üzerindeki etkileri , gezegenin doğal kaynak arzının kullanımı ve atık bertarafı sorunları ile ilgilenirler . Endüstriyel ekoloji, mühendislik , ekonomi , sosyoloji , toksikoloji ve doğa bilimlerini birleştiren genç ama büyüyen çok disiplinli bir araştırma alanıdır .

Endüstriyel ekoloji, "karmaşık entegre insan/doğal sistemlerin ortaya çıkan davranışını anlamaya çalışan sistemlere dayalı, çok disiplinli bir söylem" olarak tanımlanmıştır. Alan , genellikle sosyoloji, çevre , ekonomi ve teknolojinin yönlerini içeren sorunları çoklu perspektiflerden inceleyerek sürdürülebilirlik konularına yaklaşır . Adı, sürdürülebilir endüstriyel sistemlerin nasıl tasarlanacağını anlamada bir yardımcı olarak doğal sistemler analojisinin kullanılması gerektiği fikrinden gelmektedir.

genel bakış

Endüstriyel Simbiyoz Örneği . Atık yakma fırınından (sağda) çıkan atık buhar, üretim süreçlerine girdi olarak kullanıldığı bir etanol tesisine (solda) iletilir .

Endüstriyel ekoloji, endüstriyel sürecin, kaynak ve sermaye yatırımlarının sistemden geçerek atık haline geldiği doğrusal (açık döngü) sistemlerden, atıkların yeni süreçler için girdi olabileceği kapalı döngü sistemine kaymasıyla ilgilenir.

Araştırmaların çoğu aşağıdaki alanlara odaklanmaktadır:

Endüstriyel ekoloji, endüstriyel sistemlerin (örneğin bir fabrika, bir ekolojik bölge veya ulusal veya küresel ekonomi) biyosfer ile nasıl etkileşime girdiğini anlamaya çalışır . Doğal ekosistemler, endüstriyel sistemlerin farklı bölümlerinin , doğal sermaye yerine kaynaklara ve altyapı sermayesine dayalı bir "ekosistemde" birbirleriyle nasıl etkileşime girdiğini anlamak için bir metafor sağlar . Sürdürülebilir tasarıma ilham vermek için doğal sistemlerin içinde atık olmadığı fikrinden yararlanmaya çalışır .

Daha genel enerji tasarrufu ve malzeme koruma hedefleri ve emtia piyasalarını ve ürün yönetim ilişkilerini kesinlikle bir hizmet ekonomisi olarak yeniden tanımlamanın yanı sıra , endüstriyel ekoloji, Doğal Kapitalizmin dört hedefinden biridir . Bu strateji, uzaktan neler olup bittiğine dair cehaletten kaynaklanan ahlak dışı satın alma biçimlerini caydırır ve doğal sermayeye çok değer veren ve her benzersiz endüstriyel ekolojiyi tasarlamak ve sürdürmek için daha fazla eğitici sermayeye dayanan bir politik ekonomiyi ima eder .

Tarih

Arasında görüntüle Kalundborg Eko-Endüstriyel Park
Ana madde: Endüstriyel ekolojinin tarihi

Endüstriyel ekoloji 1989 yılında Robert Frosch ve Nicholas E. Gallopoulos tarafından Scientific American makalesinde popüler hale getirildi. Frosch ve Gallopoulos'un vizyonu, "endüstriyel sistemimiz neden bir türün atıklarının başka bir türe kaynak olabileceği bir ekosistem gibi davranmasın ? Neden bir endüstrinin çıktıları başka bir endüstrinin girdisi olmasın, böylece ham madde kullanımını azaltsın" idi. malzemeler , kirlilik ve atık arıtımından tasarruf ?" Dikkate değer bir örnek, Kalundborg şehrinde bir Danimarka sanayi parkında bulunmaktadır . Burada , büyük bir enerji santrali, bir petrol rafinerisi, bir ilaç fabrikası, bir alçıpan fabrikası, bir enzim üreticisi, bir atık şirketi ve şehrin kendisi gibi sayısız varlık arasında çeşitli yan ürünler ve atık ısı bağlantıları bulunabilir. Başka bir örnek, Rantasalmi, Finlandiya'daki Rantasalmi EIP'dir. Bu ülke daha önce organik olarak oluşturulmuş EIP'lere sahipken, Rantasalmi'deki park Finlandiya'nın ilk planlanan EIP'sidir.

Bilimsel alan Endüstriyel Ekoloji son yıllarda hızla büyümüştür. Journal of Industrial Ecology (1997'den beri), International Society for Industrial Ecology (2001'den beri) ve Progress in Industrial Ecology (2004'ten beri) dergisi, Endüstriyel Ekolojiye uluslararası bilim camiasında güçlü ve dinamik bir konum kazandırıyor . Endüstriyel Ekoloji ilkeleri, Çin'de tanıtılmakta olan Döngüsel Ekonomi kavramı gibi çeşitli politika alanlarında da ortaya çıkmaktadır . Döngüsel Ekonominin tanımı henüz resmileştirilmemiş olsa da, genel olarak odak noktası, dairesel bir malzeme akışı oluşturma ve enerji akışlarını basamaklandırma gibi stratejilerdir. Bunun bir örneği, daha düşük bir sıcaklık gerektiren başka bir işlemi çalıştırmak için bir işlemden gelen atık ısıyı kullanmak olabilir. Umut, bunun gibi stratejilerin daha az kirletici ve diğer istenmeyen yan ürünlerle daha verimli bir ekonomi yaratmasıdır.

Prensipler

Endüstriyel Ekolojinin temel ilkelerinden biri, toplumsal ve teknolojik sistemlerin biyosfer içinde sınırlı olduğu ve onun dışında var olmadığı görüşüdür . Ekoloji , doğal sistemlerin malzemeleri yeniden kullandığı ve büyük ölçüde kapalı bir besin döngüsü döngüsüne sahip olduğu gözleminden dolayı bir metafor olarak kullanılır . Endüstriyel Ekoloji, sorunlara, doğal sistemlere benzer ilkeler kullanılarak endüstriyel sistemlerin doğal çevre üzerindeki etkilerini azaltmak için geliştirilebileceği hipotezi ile yaklaşır . Tablo genel metaforu göstermektedir.

biyosfer teknosfer

IE, toplumsal sorunları ve bunların hem teknik sistemler hem de çevre ile ilişkilerini inceler. Bu bütünsel bakış açısıyla , IE, problem çözmenin bu sistemler arasında var olan bağlantıları anlamayı içermesi gerektiğini, çeşitli yönlerin tek başına görülemeyeceğini kabul eder. Çoğu zaman, genel sistemin bir bölümündeki değişiklikler yayılabilir ve başka bir bölümde değişikliklere neden olabilir. Bu nedenle, bir sorunu ancak onun parçalarına bütünle ilgili olarak bakarsanız anlayabilirsiniz. Bu çerçeveye dayalı olarak IE, çevresel konulara sistem düşüncesi yaklaşımıyla bakar . Bu toplumsal etkilere iyi bir IE örneği İzlanda'daki Blue Lagoon'da bulunabilir . Lagün, eğlence amaçlı şifa merkezleri haline gelen mineral bakımından zengin havzaları doldurmak için yerel bir jeotermal santralden gelen aşırı ısıtılmış suyu kullanıyor. Bu anlamda, endüstriyel enerji üretimi süreci, atık sularını bağımlı eğlence endüstrisi için çok önemli bir kaynak sağlamak için kullanır.

Örneğin bir şehri ele alalım. Bir şehir ticari alanlara, yerleşim alanlarına, ofislere, hizmetlere, altyapılara vb. ayrılabilir. Bunların hepsi 'büyük şehir' sisteminin alt sistemleridir. Sorunlar tek bir alt sistemde ortaya çıkabilir, ancak çözüm küresel olmalıdır. Diyelim ki konut talebi çok yüksek olduğu için konut fiyatları çarpıcı bir şekilde artıyor. Bir çözüm, yeni evler inşa etmek olabilir, ancak bu, şehirde daha fazla insanın yaşamasına yol açacak ve yollar, okullar, daha fazla süpermarket vb. 'öngörülen'.

Çoğu durumda, IE'nin ele aldığı sistemler karmaşık sistemlerdir . Karmaşıklık , sistemin davranışını anlamayı zorlaştırır ve geri tepme etkilerine yol açabilir. Kullanıcıların veya tüketicilerin öngörülemeyen davranış değişikliği nedeniyle, çevresel performansı iyileştirmek için alınan bir önlem, herhangi bir iyileşmeye yol açmaz veya durumu daha da kötüleştirebilir.

Ayrıca, yaşam döngüsü düşüncesi endüstriyel ekolojide de çok önemli bir ilkedir. Bir ürünün, sistemin veya projenin yaşam döngüsü boyunca neden olduğu tüm çevresel etkilerin dikkate alınması anlamına gelir. Bu bağlamda yaşam döngüsü şunları içerir:

Bu aşamalar arasında gerekli olan taşımanın yanı sıra gerekirse yeniden kullanım , yeniden üretim ve geri dönüşüm gibi ekstra aşamalar da dikkate alınır . Çevresel etkilerin bir yaşam döngüsü aşamasından diğerine kaymasını önlemek için bir yaşam döngüsü yaklaşımının benimsenmesi esastır. Bu genellikle sorun değiştirme olarak adlandırılır. Örneğin, bir ürünün yeniden tasarımı sırasında, ağırlığını azaltmayı ve böylece kaynak kullanımını azaltmayı seçebilir. Yeni üründe kullanılan daha hafif malzemelerin bertaraf edilmesinin daha zor olması olasıdır. Ekstraksiyon aşamasında elde edilen ürünün çevresel etkileri bertaraf aşamasına kaydırılır. Genel çevresel iyileştirmeler bu nedenle sıfırdır.

IE'nin son bir önemli ilkesi, entegre yaklaşımı veya çok disiplinli olmasıdır . IE üç farklı disiplini dikkate alır: sosyal bilimler (ekonomi dahil), teknik bilimler ve çevre bilimleri. Buradaki zorluk, onları tek bir yaklaşımda birleştirmektir.

Örnekler

Kalundborg sanayi parkı Danimarka'da yer almaktadır. Bu endüstri parkı özeldir çünkü şirketler birbirlerinin atıklarını (daha sonra yan ürün haline gelen) yeniden kullanırlar. Örneğin, Energy E2 Asnæs Elektrik Santrali , elektrik üretim sürecinin bir yan ürünü olarak alçıtaşı üretir ; bu alçı, alçı levha üreten BPB Gyproc A/S için bir kaynak haline geliyor . Bu, biyosfer-teknosfer metaforundan esinlenen bir sistem örneğidir: ekosistemlerde, bir organizmanın atığı diğer organizmalara girdi olarak kullanılır; endüstriyel sistemlerde, bir şirketin atığı başkaları tarafından kaynak olarak kullanılır.

Atıkları döngüye dahil etmenin doğrudan faydasının yanı sıra, bir eko-endüstriyel parkın kullanılması, Solar PV gibi yenilenebilir enerji üreten tesisleri daha ekonomik ve çevre dostu hale getirmenin bir yolu olabilir . Özünde bu, yenilenebilir enerji endüstrisinin büyümesine ve fosil yakıtların değiştirilmesiyle gelen çevresel faydalara yardımcı olur .

Endüstriyel ekolojinin ek örnekleri şunları içerir:

  • Beton üretiminde çimento yerine kömür yakma uygulamalarının uçucu kül yan ürününün ikame edilmesi
  • İkinci nesil biyoyakıtların kullanılması. Bunun bir örneği, gresi veya yemeklik yağı biyodizellere yakıt araçlarına dönüştürmektir.
  • Güney Afrika Ulusal Temiz Üretim Merkezi (NCPC), bölge sanayilerini malzeme açısından daha verimli hale getirmek için kuruldu. Sürdürülebilir yöntemlerin kullanımının sonuçları, daha düşük enerji maliyetlerini ve iyileştirilmiş atık yönetimini içerecektir. Program, değişimi uygulamak için mevcut şirketleri değerlendirir.

Araçlar

İnsanlar Gezegen Kâr modelleme

Gelecekteki yönlendirmeler

Ekosistem tarafından popüler metafor Frosch ve Gallopoulos araştırmacılar zor problemlere yeni çözümler aramaya yardımcı olmak için değerli bir yaratıcı araç olmuştur. Son zamanlarda, bu metaforun büyük ölçüde bir klasik ekoloji modeline dayandığına ve karmaşıklık bilimine dayalı ekolojiyi anlamada ilerlemelerin CS Holling , James J. Kay gibi araştırmacılar tarafından yapıldığı ve terimler açısından daha da ilerlediğine işaret edildi. çağdaş ekolojinin başkaları tarafından Endüstriyel ekoloji için bu, daha mekanik bir sistem görüşünden, sürdürülebilirliğin karmaşık bir sistemin ortaya çıkan bir özelliği olarak görüldüğü bir bakış açısına geçiş anlamına gelebilir . Bunu daha fazla araştırmak için, birkaç araştırmacı etmen tabanlı modelleme teknikleriyle çalışıyor .

Enerjiyi daha verimli kullanmak için endüstriyel ekoloji alanında ekserji analizi yapılmaktadır. Ekserji terimi 1956'da Zoran Rant tarafından ortaya atıldı , ancak konsept J. Willard Gibbs tarafından geliştirildi . Son yıllarda ekserjinin kullanımı fizik ve mühendisliğin dışında endüstriyel ekoloji, ekolojik ekonomi , sistem ekolojisi ve enerji alanlarına yayılmıştır .

Diğer örnekler

Hem pratikte hem de potansiyel olarak endüstriyel ekolojinin bir başka harika örneği , Nova Scotia , Burnside'daki Burnside Temizleyici Üretim Merkezidir . Doğu Kanada'nın en büyük sanayi parkı olan Burnside'da bulunan 1200'den fazla işletmenin 'yeşillendirilmesini' kolaylaştırmada rol oynuyorlar. Atık değişiminin oluşturulması, güçlü endüstriyel ekoloji ilişkilerini teşvik edecek şekilde çalıştıkları şeyin büyük bir parçasıdır.

Ayrıca bakınız

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar

Makaleler ve kitaplar
Eğitim
Araştırma materyali
Ağ