Концептуальные основы МПЭЭС
Непосредственным толчком к построению модели МПЭЭС является своеобразное исчерпание возможностей традиционного подхода. При этом к внешним факторам, побуждающим компании переходить на экологичные способы производства, добавляются внутренние импульсы, заключающиеся в осознании пределов традиционной модели и недостаточности достигаемого экономического и экологического эффекта. Кроме того, построение МПЭЭС может быть инициировано также государственными органами.
Ответом на эти требования является кооперация экономических субъектов для создания региональной индустриальной системы, позволяющей минимизировать как потоки сырья, так и отходы, за счет использования возможностей, предоставляемых самими локальными экономическими агентами.
Промышленную экологию можно определить как теоретико-прикладную концепцию, в которой промышленная система рассматривается не изолированно от окружающих ее систем (включая экологическую), а во взаимодействии и определенном «согласии» с ними. Основная философская идея модели промышленной эколого-экономической системы определяется как создание структуры, основывающейся на кооперации ее составных элементов и заключающейся в использовании этими элементами материальных отходов и энергии в качестве ресурсов, чем достигается минимизация использования природных материалов и выброса отходов.
При этом промышленная экология задается целью оптимизировать общий материальный цикл – от добычи природного сырья до производства, потребления и безопасной утилизации конечного продукта. В специальной литературе эта цепочка взаимосвязанных звеньев получила название экологического жизненного цикла продукции.
Основные области деятельности современного общества можно свести к производству или добыче сырья для промышленности, самой перерабатывающей промышленности, производящей готовую продукцию, областям реализации товаров и услуг, а также к индустрии, занимающейся переработкой и утилизацией отходов. Путь к организации системы, оказывающей минимальное негативное воздействие на окружающую среду и в конечном счете максимизирующей свою экономическую выгоду, заключается в улучшении природоохранных показателей как внутри этих областей деятельности, так и в сферах взаимодействия составляющих МПЭЭС элементов (см. рис. 16.2).
Рис. 16.2. Модель промышленной экологической системы
Студентам,на основе представленной здесь теоретической модели промышленной экологической системы предлагается подумать, как практически организовать подобную МПЭЭС, взяв, например, за основу предприятия своего региона.
Принципы МПЭЭС
Концепция промышленной экологии, и в частности модель МПЭЭС, является большим шагом на пути достижения устойчивого эколого-экономического развития. Она также позволяет по-новому подойти к одному из фундаментальных вопросов о причинах экологического кризиса. Возможный ответ может быть найден при дальнейшем анализе теории промышленной экологии и углублении аналогии между природными и промышленными экологическими системами. Промышленная экология связывает эту причину с тем фактом, что две системы, социально-экономическая, или промышленная, с одной стороны, и природная экологическая – с другой, развиваются, основываясь на различных принципах. И это при том, что промышленная система всегда является только частью большей, природно-экологической системы. Тем самым обусловливаются и соответствующие рекомендации по выходу из современного экологического кризиса посредством применения принципов, на которых основано развитие природных экологических систем, в промышленных экосистемах. Совокупность основных принципов формирования и функционирования МПЭЭС представлена в табл. 16.1.
Таблица 16.1. Принципы развития природной системы и устойчивой МПЭЭС
Экосистема | Промышленная экосистема |
Каскадирование Рециклирование материала Каскадирование энергии | Каскадирование Рециклирование материала Каскадирование энергии |
Разнообразие Биоразнообразие Разнообразие в видах, организмах Разнообразие во взаимозависимости и сотрудничестве видов | Разнообразие Разнообразие участников рынка, их взаимозависимость и сотрудничество Разнообразие используемого сырья и готовой продукции |
Локальность Использование локальных ресурсов Учет локальных природных сдерживающих факторов Локальная взаимозависимость, сотрудничество | Локальность Использование локальных ресурсов, отходов, вторсырья Учет локальных природных сдерживающих факторов Взаимодействие, сотрудничество между участниками локального рынка |
Постепенность изменений Эволюция с использованием солнечной энергии Эволюция посредством репродукции Циклическое время, сезонное время Низкие временные показатели в развитии системного разнообразия | Постепенность изменений Использование отходов как сырья и источника энергии, учет временного цикла возобновляемости ресурсов Постепенное развитие системного разнообразия |
Каскадирование энергии и материалов.В природных экосистемах необходимые для существования видов элементы не выходят за границы самой системы (за исключением солнечной энергии, приносимой извне). Рециклирование энергии (использование остаточной энергии) происходит через ее каскадирование в пищевых цепях с расходованием единственного ресурса – энергии Солнца.
В отличие от этого промышленные центры функционируют за счет использования «бесплатной энергии» ископаемых энергоносителей, что делает возможным распространение парадигмы неограниченного роста и установления системы, обратной природной. А именно системы, в которой энергия не каскадируется, а выбрасывается после использования в качестве отходов. Обратившись к природной системе, мы видим, что следует перейти к практике каскадирования энергии и отходов между участниками МПЭЭС, что будет означать использование возобновляемых ресурсов, рециклирование материальных и энергетических отходов (см. пример 1).
Пример 1:
Применение принципов промышленной экологии в региональной системе поставки энергии в одном из регионов Финляндии показывает, как функционирует система, основанная на каскадировании энергии и принципе совместного производства тепла и электричества. В этом примере энергетические отходы от производства электроэнергии используются для обогрева домов и как пар – на локальных предприятиях. Гибкая система поставки энергии в большей степени зависит от отходов лесоводства, фанерного производства и лесопилок.
Принцип разнообразия.Выживание природной экосистемы основано на разнообразии видов, организмов, их взаимозависимости и кооперации. Существующее в природе разнообразие может быть рассмотрено как долговременная стратегия выживания экосистемы при постоянно изменяющихся внешних условиях. Когда внешние условия остаются практически неизменными (в случае с коралловыми рифами, например), через разнообразие достигается оптимальное функционирование экологической системы.
Экологический принцип разнообразия применительно к промышленным системам может означать разнообразие в кооперации. Все участники МПЭЭС, такие как крупные производители, предприятия малого и среднего бизнеса, компании, занимающиеся переработкой и утилизацией отходов, конечные потребители, включаются в кооперативные связи. Далее, аналогия биоразнообразия может быть расширена за счет использования различных источников сырья для промышленной системы и конечной продукции (см. пример 1).
Локальность.Организмы в природной экосистеме адаптируются к локальным условиям окружающей среды и вступают со своим окружением в разнообразные взаимозависимые отношения. Биологическим сообществам необходимо учитывать природные лимитирующие факторы. Региональные хозяйственные комплексы, как и промышленные центры, имеют возможность обойти природные ограничения, и, следовательно, устойчивое использование локальных ресурсов во многих случаях не принимается во внимание.
Для достижения аналога экологической локальности промышленным системам следует заменить импортируемые (поставляемые извне) ресурсы: а) локальными возобновимыми; б) локальными материальными и энергетическими отходами в качестве вторичного ресурса.
Благодаря этим изменениям углубляется кооперация с региональными элементами МПЭЭС, происходит адаптация к локальным природным ограничивающим факторам и снижается негативное воздействие на окружающую среду вследствие, например, сокращения транспортировки сырья (см. пример 2).
Постепенность изменений.Эволюция природных систем осуществляется в течение миллионов лет, что позволяет всем элементам системы адаптироваться к изменению условий, не нарушая общей сбалансированности системы. В социальной и промышленных сферах эволюция осуществляется гораздо более быстрыми темпами. В этом заключена одна из основных проблем сосуществования человеческого общества и природы: быстрое увеличение потребности в каком-либо продукте может привести к исчерпанию природного ресурса, необходимого для его производства.
Пример 2:
Лесная индустрия Финляндии может служить примером национальной МПЭЭС, основу которой составляют возобновимые ресурсы лесной экосистемы. Ежегодный прирост лесного массива превышает его вырубку, что обеспечивает устойчивость. Кроме того, использование древесных отходов, отходов лесопилок, фанерного производства и прочих побочных продуктов переработки древесины на электростанциях является тем фактором, который при дальнейшем развитии позволит реализовать возможность использования возобновимых ресурсов леса или переработанных отходов в качестве единственного источника сырья для всей МПЭЭС. В настоящее время в определенной степени используются также и природные невозобновимые ископаемые энергоносители (каменный уголь, нефть), например для производства электроэнергии.
Метафора постепенности изменений может быть интерпретирована следующим образом: элементам МПЭЭС следует «обратить внимание» на устойчивое использование возобновимых ресурсов, как и на потоки материальных и энергетических отходов. И на этой основе адаптировать свои потребности к временному циклу возобновления локальных ресурсов вместо неограниченного использования невозобновимых внешних (импортируемых).
Пример 3:
Одна из наиболее известных МПЭЭС находящаяся в Дании, начала развиваться в 1960-х гг. за счет того, что руководство местной электростанции перешло на систему совместного производства электроэнергии и тепла с последующей переброской промышленного пара на близлежащее предприятие по переработке нефти. Поскольку идея совместного производства электроэнергии и тепла была рассмотрена со всей серьезностью, руководство электростанциинашло дополнительные варианты реализации промышленного пара, передавая его на фармацевтическую фабрику, в теплицы, дома и на рыбную ферму. Впоследствии МПЭЭС продолжила свое развитие за счет углубления кооперации между электростанциейи предприятием по переработке нефти,а также включения в производственный цикл региональных предприятий (производителя серной кислоты и предприятие по изготовлению штукатурных блоков), отходов нефтеперерабатывающего предприятия и фармацевтической фабрики.
Принцип постепенности также может быть использован при планировании МПЭЭС, поскольку не представляется возможным мгновенное формирование подобной системы в неких условных границах. При поиске возможных путей следует обратить внимание на уже существующие потенциальные центры системы, например на несколько крупных промышленных объектов, которые могут использовать различные виды сырья. А далее вокруг них можно постепенно выстраивать МПЭЭС из региональных поставщиков отходов (см. пример 3). В качестве центра, вокруг которого происходит развитие МПЭЭС, могут выступать и муниципальные организации, заинтересованные в охране окружающей среды.