Gospodarka o obiegu zamkniętym to model gospodarczy, który w ostatnich dziesięcioleciach cieszy się dużym zainteresowaniem. Stara się stawić czoła wielu obecnym światowym wyzwaniom w zakresie zrównoważonego rozwoju poprzez oddzielenie wzrostu gospodarczego od konsumpcji. W gospodarce o obiegu zamkniętym łańcuchy wartości to zamknięte pętle, w których materiały pierwotnie przeznaczone do unieszkodliwienia są ponownie wykorzystywane, poddawane recyklingowi lub ponownie przetwarzane w ramach gospodarki. W ten sposób można stworzyć nową wartość z produktów wcześniej uważanych za odpady, minimalizując wkład zasobów oraz redukując odpady i emisje. Rozwój gospodarki o obiegu zamkniętym może również zapewnić wartość poprzez tworzenie nowych gałęzi przemysłu i miejsc pracy. Gospodarka o obiegu zamkniętym opiera się na kluczowych zasadach utrzymania produktów i materiałów w użyciu, projektowania odpadów i zanieczyszczeń poza systemem oraz regeneracji systemów naturalnych.
W modelu gospodarki o obiegu zamkniętym materiały dzielą się na dwie kategorie: materiały techniczne i materiały biologiczne.
- Materiały biologiczne to takie, które mogą być bezpiecznie zwrócone do środowiska naturalnego po zakończeniu ich użytkowania, takie jak żywność, drewno, włókna naturalne. W gospodarce o obiegu zamkniętym wszelkie materiały eksploatacyjne są wykonane z materiałów biologicznych, które mogą być zawrócone do biosfery i ulegać z czasem biodegradacji, aby zwrócić składniki odżywcze do środowiska.
- Materiały techniczne nie mogą być zwracane do środowiska naturalnego i w przeciwieństwie do materiałów biologicznych, które można uznać za konsumpcyjne, materiały techniczne nie mogą być konsumowane ani zwracane do biosfery. Materiały techniczne muszą być zaprojektowane tak, aby były trwałe i nadające się do ponownego użycia lub łatwe do modernizacji.
Aby wspierać system gospodarki o obiegu zamkniętym, energia wykorzystywana do napędzania tych cykli powinna być również odnawialna, aby zmniejszyć zużycie zasobów i wpływ na środowisko.
Gospodarka o obiegu zamkniętym w rolnictwie
Rolnictwo ma duży wpływ na środowisko, będąc głównym czynnikiem przyczyniającym się do emisji gazów cieplarnianych, zużycia wody oraz zanieczyszczenia azotanami i amoniakiem. Oczekuje się również, że zmiany klimatyczne będą miały znaczący negatywny wpływ na rolnictwo. Gospodarkę o obiegu zamkniętym można zastosować w rolnictwie, aby zmniejszyć wpływ branży i nadal karmić rosnącą globalną populację. Cyrkularyzacja rolnictwa opiera się na zasadach minimalizowania zapotrzebowania na wkłady zewnętrzne, zamykania pętli składników odżywczych oraz ograniczania wpływu na środowisko zrzutów i spływów. Odpady organiczne z rolnictwa od dawna są wykorzystywane jako źródło nawozu w rolnictwie. Odpady biologiczne, takie jak łodygi, liście i strąki, a także odpady zwierzęce, można przekształcić w nawozy bogate w azot, fosfor, potas i inne składniki odżywcze, które mogą obniżyć koszty i zapotrzebowanie na zasoby związane z zewnętrznymi wkładami nawozów syntetycznych. Miasta, miasteczka i działalność rolnicza, taka jak produkcja zwierzęca i nawadnianie, tworzą ścieki, które przy odpowiednim oczyszczeniu mogą być również ponownie wykorzystywane do pastwisk i produkcji roślinnej. Jest to nie tylko cenne źródło wody, ale może również zawierać te same cenne składniki odżywcze, które znajdują się w odpadach biologicznych, które działają jak nawozy.
Biomasa z odpadów roślinnych i zwierzęcych może być również wykorzystywana bezpośrednio lub modyfikowana do produkcji biopaliw, które można wykorzystać do produkcji ciepła, energii elektrycznej lub paliw transportowych. Biomasa jako źródło energii jest obfita i wszechstronna i może zmniejszyć zależność od paliw kopalnych i odpadów na składowiska.
Zmniejszenie ilości odpadów i zwiększenie wydajności w rolnictwie może również pomóc we wspieraniu gospodarki o obiegu zamkniętym. Rolnictwo precyzyjne może w tym pomóc, wykorzystując badania, teledetekcję i zbieranie danych, aby zapewnić stosowanie odpowiednich ilości substancji we właściwym czasie i dokładnie we właściwym miejscu. Zmniejsza to wymagane nakłady zasobów i ich wpływ na środowisko.
Koncepcje gospodarki o obiegu zamkniętym są już z powodzeniem stosowane w praktykach rolniczych. Jednym z przykładów jest farma w Ugandzie, która opracowała mieszany system rolniczy na małą skalę, w którym hodowane są różne zwierzęta gospodarskie i rośliny, dzięki czemu odpady mogą być dzielone i ponownie wykorzystywane w systemie w celu dostarczania nawozów, pestycydów i energii. Odpady hodowlane są podawane do robaków, które mogą być wykorzystywane jako pasza dla ryb i innych zwierząt, a odpady z owadów i bogate w składniki odżywcze ścieki z systemu akwakultury są wykorzystywane do nawożenia i nawadniania upraw. Beztlenowa komora fermentacyjna jest również wykorzystywana do przetwarzania odpadów zwierzęcych w celu wytworzenia biogazu do gotowania. To gospodarstwo ma na celu naśladowanie naturalnych procesów poprzez integrację produkcji zwierzęcej i roślinnej, aby umożliwić systemom wykorzystanie odpadów innych i zmniejszenie wpływu na środowisko,
Wyzwania dla gospodarki o obiegu zamkniętym
Przy tak dużych korzyściach dla gospodarki o obiegu zamkniętym może być trudno zrozumieć, dlaczego nadal żyjemy w gospodarce, w przeważającej mierze, liniowej. Istnieje jednak szereg wyzwań związanych z realizacją gospodarki o obiegu zamkniętym w świecie, w którym obecnie żyjemy.
Jedną z kluczowych barier jest wygoda marnotrawstwa. Żywność, napoje i inne produkty są często pakowane w tworzywa sztuczne lub inne materiały jednorazowego użytku. Aby uniknąć takiego opakowania, obecnie na społeczeństwie spoczywa odpowiedzialność za noszenie i ponowne używanie własnych toreb i butelek lub znalezienie sprzedawców detalicznych, którzy stosują bardziej zrównoważone opakowania. Podobnie dostawcom trudno jest odzyskać dostęp do swoich produktów pod koniec ich życia.