Безотходное производство.
Безотходное производство - мировой тренд, который развивается на фоне дефицита ресурсов. По прогнозам ООН, при текущем потреблении для приемлемого уровня жизни 10 млрд жителей к 2050 году понадобятся ресурсы трех планет Земля. При этом пока только менее 10% материалов возвращается в экономику, а треть всех продуктов питания отправляется на мусорные полигоны.
Появление экономики замкнутого цикла связано с тем, что помимо ранее существовавших в природе основных круговоротов вещества — геологического и биологического, за время развития человеческой цивилизации возник и становится все более мощным третий основной круговорот, который вызван производственной деятельностью людей. Он может быть назван антропогенным или техногенным круговоротом. Его масштабы уже вполне сопоставимы с прежними круговоротами природы, а по своей интенсивности роста во многих отношениях уже превосходит их. Это очень важный и стремительно растущий круговорот, связанный с процессами, которые привели к существенным изменениям лика Земли за сравнительно короткий промежуток времени. В отличие от ранее существовавших, антропогенный круговорот, во-первых, включает в себя соединения, прежде не имевшие места в природе, а также процессы, скорость протекания которых значительно выше естественных, и, во-вторых, круговорот этот пока в целом не упорядочен, разомкнут в большинстве своих звеньев и может быть назван круговоротом лишь условно.
Создание полноценного техногенного круговорота на всей земле предполагается начинать с формирования экономики замкнутого цикла в отдельно взятых отраслях, странах (групп стран). В основу модели экономики замкнутого цикла в отдельной стране должны быть положены известные краеугольные законы экологии Барри Коммонера: «все связано со всем» и «все должно куда-то деваться». Также здесь можно вспомнить модель «Космический корабль Земля» Кеннета Боулдинга, в которую нет поступлений ресурсов извне, и все ресурсы жизнеобеспечения должны циркулировать во внутреннем кругообороте. В природе не существует отходов, отходы одних видов живой природы служат «пищей» для других. В отличие от природы, традиционная линейная экономика в цепочке «природа-производство-потребление» порождает огромные объемы отходов. Сама эта цепочка представляет из себя длинную многоэтапную природно-сырье-товарную вертикаль, почти каждый этап которой в линейной экономике «разомкнут». Добыча природного сырья является основой производства, но уже на этой стадии образуются значительные отходы. Далее идут стадии производства и потребления, которые сопровождаются дальнейшим увеличением количества отходов. Конечным результатом потребления являются отходы. Отработанный материал либо сбрасывается в окружающую среду, таким образом, используя среду в качестве емкости (стока), либо отдельно перерабатывается в сырье и возвращается в производственный цикл. Задача современной экономики — свести к минимуму или вообще предотвращать поступление отходов в окружающую среду.
Проблемы экономики Замкнутого Полного Цикла (ЗПЦ) производства.
Реализация полного цикла (ПЦ) линейной экономики в сравнении с обычной цепочкой «природа-производство-потребление» является более прогрессивным, но в современных условиях недостаточным. Необходимо более рационально использовать имеющие РЕСУРСЫ, включая отходы и следить за ЭКОЛОГИЕЙ. Только ЗПЦ производства может это обеспечить.
По оценкам экспертов, пока рыночная доля ЗПЦ производства в различных секторах экономики не превышает 10%. При этом эксперты обращают внимание, что сокращение, повторное использование и вторичная переработка замедляют процессы загрязнения окружающей среды и истощения природных ресурсов, но не останавливают их. Например, пластиковые бутылки из-под воды и газировки перерабатываются, полученное сырье смешивается с другими пластиками - часто более низкого качества. А за тем из этой смеси делают парковые скамейки или лежачих полицейских, которые уже невозможно будет переработать. В итоге пластик все равно окажется на свалке или мусоросжигательном заводе. Поэтому и надо создавать новые технологии многократный переработки в сырье для других производств из других отраслей.
Человечество знает относительно замкнутые экономические системы. Это сельское хозяйство, а точнее — натуральное сельское хозяйство, где количество отходов минимально. Система «земледелие — животноводство» утилизирует отходы внутри себя: земледелие дает животноводству корма, а также отходы переработки зерна, подсолнуха, сахарной свеклы и других культур; в свою очередь животноводство обеспечивает земледелие чрезвычайно полезными для плодородия органическими удобрениями. В результате создавался более или менее замкнутый кругооборот веществ.
Поэтапная трансформация традиционных технологий в малоотходные и ресурсоэффективные позволит постепенно перейти от открытых производственных систем со свободным входом ресурсов и выходом отходов к полуоткрытым с частичным использованием извлекаемых материалов и переработкой отходов, а затем и к системам циркулярного закрытого типа с практически полным использованием всех поступающих ресурсов и с многократным вовлечением отходов (вторичных ресурсов) в хозяйственный обороти, тем самым, прекращением загрязнения окружающей среды. Такая трансформация меняет сам технологический принцип. Сейчас в большинстве технологий происходит борьба с загрязнениями и отходами практически уже на последнем технологическом этапе: фильтры, очистные сооружения и пр. (прямые природоохранные мероприятия). В отличие от них, технологии экономики ЗПЦ создают новые циклы, связи внутри самого технологического процесса.
В качестве примера можно привести лесные ресурсы, эффективность использования которых низка в результате больших отходов в процессах их заготовки и переработки(потери при вырубке и транспортировке, низкий выход древесины из первичного древесного сырья и т. д.) и больших потерь на стадии потребления (не утилизируемые бумага, картон, упаковочные материалы, выброшенная мебель и т. д.). Аналогично с уже упомянутом выше примером леса рациональные потребности в вырубке лесов гораздо меньше при полной переработке леса и утилизации, возвращения в оборот продукции, произведенной на основе лесного сырья.
Технологическое реформирование традиционной экономики за счет ЗПЦ природного вещества может позволить сэкономить огромные объемы первичных природных ресурсов и радикально уменьшить загрязнение окружающей среды.
ЭКОЛОГИЯ.
Можно добавить еще одну причину – экологическую. Например, неутилизированные отходы производства и потребления занимают значительные территории, загрязняющие вещества мигрируют (переходят) в сопредельные среды – воздух, подземные и поверхностные водные объекты. Это приводит к ущербам для здоровья населения, сельского хозяйства, а также к деградации природных ресурсов. Нужно учитывать значительные отрицательные воздействия, проявляющимся в том числе и в социально-экономической сфере. Экономика ЗПЦ должна минимизировать все виды ущербов.
Экономика замкнутого цикла — это экономика, минимизирующая в системе «природа-производство-потребление» использование природных ресурсов, а также образование отходов и загрязнений за счет замыкания циклов трансформации продукции и материальных потоков. Важный принцип такой модели экономики — нет отходов, а есть ресурсы, которые надо использовать
ЗПЦ может также стать частью глобальных усилий по сокращению выбросов CO2. Темпы добычи и обработки ресурсов сегодня ответственны за 50% роста парниковых газов и потери 90% биоразнообразия. Экономика ЗПЦ призвана изменить классическую линейную модель производства, концентрируясь на продуктах и услугах, которые минимизируют отходы и другие виды загрязнений.
Для реализации ЗПЦ необходимо уже на стадии проектирования, по возможности, отходы подвергать Глубокой Комплексной Переработке (ГКП) с «вытаскиванием» всего потенциального сырья. Чтобы было выгодно отходы подвергнуть КГП, основное производство должно быть достаточно большим по объему. В условиях России это прежде всего будет зависеть от объёма первичного производства и затрат на логистику.
Предприятия из разных отраслей часто имеют разные, очень узконаправленные коммерческие (отраслевые) интересы в ущерб основной цели – повышения КЖН и защиты ЭКОЛОГИИ. Также часто, в виду важности для государства какого-либо производства, отходы разрешают складировать «НА ПОТОМ». Государство должно координировать работу предприятий из разных отраслей и ведомств через принятия законов, постановление, налоговых льгот и пр. Также обеспечить широкий и публичный доступ к анализу (за счёт государства для большей достоверности) отходов и заставить складировать отходы в доступном месте для ГКП (с учетом логистики).
Унифицированные Производственные МОДУЛИ – УПМ (Малый ЗПЦ производства).
Уже на стадии проектирования при производстве готовых товаров, необходимо не просто уменьшать отходы, а предусматривать их переработку с разработкой полностью безотходной технологии (по возможности). С целью уменьшения затрат (качество сырья, логистика и пр.), производство готовых товаров и переработку отходов объединить в один ЗПЦ производства (МОДУЛЬ). При невозможности их переработать на месте, необходимо предусмотреть возможность их перевозки для переработки (КГП) в сырье для другого производства.
В некоторых отраслях, для уменьшения себестоимости за счет большого потенциального спроса, имеется возможность наладить массовое производство унифицированных МОДУЛЕЙ с адаптацией к местным потребностям и сырью, с минимальным количеством отходов. Именно из таких Унифицированных Производственных МОДУЛЕЙ – УПМ (Малый ЗПЦ производства) будут состоять производство в БУДУЩЕМ.
Конечно не во всех отраслях можно будет массово применять универсальные производственные МОДУЛИ (УПВ), но в таких отраслях как сельское хозяйство, лесная отрасль, энергетика и другие, они будут очень востребованы.
КОМПЛЕКС ЗПЦ.
При первоначальной ГКП РЕСУРСОВ(сырья) может получится одновременно несколько видов разнообразного сырья, которое будут использоваться в разных отраслях. При достаточно большом объеме основного (первоначального) производства и соответственно большим количеством отходов, становится рентабельным использовать отходы как РЕСУРСЫ. Практически невозможно достигнуть абсолютно безотходного производства используя технологии только одной отрасли. При использовании отходов как ресурсы появляется возможность последовательно (или параллельно) реализовать несколько ЗПЦ производства в одном КОМПЛЕКСЕ.
При ужесточении экологических законов, КОМПЛЕКСЫ в которых защита экологии будет решаться путем максимально без отходного производства очень востребована в современных условиях. Только при межотраслевом взаимодействии в едином КОМПЛЕКСЕ можно успешно применить в полной мере философию ЗПЦ производства, абсолютно не загрязняющий природу. КОМПЛЕКС из ЗПЦ производства (несколько УПМ) – это несколько производств замкнутого полного цикла объединенные в одну технологическую цепочку, где отходы одного производства готовых товаров (одной отрасти) являются сырьём для другого производства готовых товаров (другой отрасли) и т.д. Такие КОМПЛЕКСЫ с открытой архитектурой могут иметь 3-10 и более разных УПМ (ЗПЦ производств). Если есть хотя бы какие-то отходы, значит их надо утилизировать, но лучше их переработать в сырьё для другого производства. Соответственно в КОМПЛЕКСЕ может прибавляется ещё один ЗПЦ производства, и так до полного отсутствия отходов. Современные технологии ИИ с открытым кодом будут достаточно эффективно решать сложные задачи взаимодействия нескольких УПМ в одном многоотраслевом КОМПЛЕКСЕ. Желательно (а где-то и обязательно), для автономности, у таких КОМПЛЕКСОВ было бы наличие топливно-энергетического комплекса (ТЭК).
Предприятия Малого и Среднего Бизнеса (ПД МСБ).
Основу экономики развитых государств мира составляют ПД МСБ. Основное назначение ПД МСБ совершенствовать и расширять компонентную базу деталей, узлов и агрегатов. Из деталей, узлов и агрегатов наладить массовый выпуск готовых товаров.
Государство создаёт условия (через постановление и налоговые льготы), при необходимости финансирует (частно-государственное партнерство) создание нескольких КОМПЛЕКСОВ с «открытой архитектурой» для объединения ПД МСБ (УПМ) из разных отраслей в соответствии с программой Национальные проекты России 2024—2030 и далее до 2050 года или программой по развитию ВПК.
КОМПЛЕКСЫ ЗПЦ могут формироваться как «сверху», так и «снизу». КОМПЛЕКС ЗПЦ – это «якорное» региональное межотраслевое производственное объединенные нескольких УПМ выстроенных в одну технологическую цепочку. Условие государственного со-финансирования (государственной финансовой поддержки) при работе КОМПЛЕКСОВ УПМ - встраивание юридически независимых ПД МСБ на конкурсной основе, в качестве УПМ.
ЭКОСИСТЕМА.
Каждый Малый ЗПЦ (УПМ) производящий готовую продукцию для успешного сбыта, будет пытаться создавать свою экосистему, в силу своих «размеров» это дорого и не эффективно. Несколько УПМ находящиеся в КОМПЛЕКСЕ ЗПЦ уже в состоянии сформировать успешно работающую объединённую экосистему. Разно отраслевые УПМ будут усиливать свои возможности, значительно расширяя «площадь» экосистемы, создавая эффект СИНЕРГИИ. Соответственно, чем больше в КОМПЛЕКСЕ УПМ, тем будет больше и гибче будет общая экосистема.
КОМПЛЕКС ЗПЦ состоящий из нескольких УПМ будет является «живым организмом». Какие-то УПМ будут банкротится или отделяться (юридически независимым ПД МСБ будут работать самостоятельно), а какие-то вновь создаваться и встраиваться в КОМПЛЕКС ЗПЦ. Соответственно и экосистема будет уменьшаться или расширяться. КОМПЛЕКС ЗПЦ будет намного более «устойчивее» к различным вызовам и кризисам, выпуская широкий ассортимент готовой продукции.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
При ГКП РЕСУРСОВ из различных видов полученного сырья будут «на месте» создаваться несколько ПЦ производства (УПМ) готовых товаров. По возможности, все ПЦ производства будут переводиться в Малый ЗПЦ с отсутствием отходов (в идеале). В реальности, ГКП РЕСУРСОВ будут формировать сложные комбинированные многоотраслевые КОМПЛЕКСЫ ЗПЦ с несколькими линейными ПЦ и последовательными ЗПЦ производства с минимальным количеством отходов.
Большое преимущество КОМПЛЕКСОВ в том, что, открытая его архитектура позволят успешно встраиваться в производственные процессы уже действующих предприятий (недропользования, с/х предприятий, предприятий л/о, производство энергоресурсов и пр.), значительно меняя их экономику и особенно ЭКОЛОГИЮ. При наличии своего ТЭК, КОМПЛЕКС ЗПЦ будет независим от внешней инфраструктуры. Один или несколько КОМПЛЕКСОВ ЗПЦ будет сами формировать локальную инфраструктуру. Такая инфраструктура будет способствовать развитию логистики и различным видам туризма (природный, спортивный, промышленный и пр.) основанному на чистой Экологии. В БУДУЩЕМ одним из самых основных и дорогих РЕСУРСОВ на ЗЕМЛЕ будет именно чистая ЭКОЛОГИЯ (чистая вода, ЭКО продукты, природа и пр.).
Особое значение имеет использование КОМПЛЕКСОВ ЗПЦ на территориях Сибири и ДВ с их наличием огромных богатств РЕСУРСАМИ, но имеющие не развитую инфраструктуру. Именно там КОМПЛЕКСЫ ЗПЦ раскроет все свои преимущества, заодно решит проблемы заселения территории. Инфраструктуру КОМПЛЕКСА ЗПЦ можно также успешно использовать при освоении месторождения полезных ископаемых, значительно снижая различные издержки и затраты. Сезонный северный завоз финансируемый из бюджета сменится Северным коммерческим вывозом востребованных на рынке нужных готовых товаров.