Economia circolare tra bisogno di tecnologie e consapevolezza

Estrazione delle risorse naturali, eccessiva produzione di rifiuti e surriscaldamento globale sono problematiche note a tutti. Secondo uno studio dell’Inter-Governmental Panel on Climate Change delle Nazioni Unite, per limitare gli effetti devastanti legati al cambiamento climatico rimangono solamente 12 anni, ripensando su scala globale i modelli di produzione e consumo per tenere conto del concetto di limite finito delle risorse.

Sfruttare le tecnologie digitali alla base della quarta rivoluzione industriale per promuovere l’introduzione di un’Economia Circolare può essere un primo passo verso lo sviluppo di una produzione e di un consumo responsabile, ma il percorso da intraprendere resta pieno di insidie.

In che modo le tecnologie possono abilitare nuovi modelli di Business Circolari?

L’Economia Circolare è un nuovo paradigma economico che, diversamente dall’Economia Lineare, disaccoppia la crescita economica dall’estrazione di materie prime e dalla generazione di rifiuti, spostando l’enfasi dalla massimizzazione dei “flussi” (vendita dei prodotti finiti) alla valorizzazione del “parco installato” (mantenimento dei materiali, componenti e prodotti alla loro massima utilità e valore). Se progettata correttamente, l’Economia Circolare permette di generare valore economico nel lungo periodo: a livello europeo, una transizione Circolare comporterebbe un risparmio di costo sui materiali fino a 630 miliardi di euro l’anno (riutilizzando materie prime seconde).

All’atto pratico, e focalizzandosi sulla produzione di beni e servizi (cicli di materiali tecnici), l’Economia Circolare si implementa introducendo tutta una serie di ricircoli, attraverso l’erogazione di servizi base di riparazione e manutenzione, per prolungare la vita utile dei prodotti finiti; l’erogazione di servizi avanzati (sharing, pay-per-use, etc.), per massimizzare l’utilizzo e della base installata di prodotti finiti; il ricondizionamento dei profotti finiti, per riutilizzare attraverso più cicli lo stesso prodotto; il disassemblaggio e riassemblaggio (remanufacturing), per riutilizzare più volte gli stessi componenti nella realizzazione di nuovi prodotti o come parti di ricambio; il riciclaggio, per riutilizzare più volte gli stessi materiali.

Nel loro complesso, questi cinque ricircoli consentono di:

  1. aumentare l’efficienza dei prodotti durante il loro utilizzo (erogazione di servizi avanzati di sharing e pay-per-use per sostituire rapidamente la base installata dei prodotti con prodotti ad alta efficienza energetica e più performanti);
  2. estenderne la vita utile (erogazione di servizi di base di riparazione e manutenzione);
  3. recuperarne il valore residuo a fine ciclo (attraverso ricondizionamento, remanufacturing e riciclaggio).

Economia Circolare e Lineare a confronto

Economia Circolare e contributi ad Agenda 2030

Se guardiamo all’Agenda 2030 l’Economia Circolare, eliminando l’estrazione di risorse naturali e la generazione di rifiuti, contribuisce a raggiungere l’obiettivo SDG12 e, in parte, a contrastare anche il cambiamento climatico e i suoi effetti SDG13.

Nonostante tutte gli Stati Membri delle Nazioni Unite abbiano sottoscritto l’agenda 2030 nel 2015, introdurre azioni concrete su scala globale sembra però difficilmente realizzabile: durante l’ultima Conference of Parties di Madrid (COP25), non è stata raggiunta un’intesa sui mercati di CO2. Nonostante un timido appello a degli sforzi più ambiziosi e un richiamo alla necessità urgente di aumentare i tagli alle emissioni di gas climalteranti, tutte le decisioni sono state rinviate al prossimo appuntamento (COP26 di Glasgow).

Ma laddove le politiche nazionali (e soprattutto sovra-nazionali) non sembrano riuscire a produrre i risultati sperati, le aziende possono iniziare a compiere un primo passo verso modelli di produzione (e consumo) sostenibili, implementando modelli di Economia Circolari e sfruttando le tecnologie 4.0 come punto di partenza. Per questo motivo, all’interno di una ricerca svolta dal Laboratorio RISE dell’Università degli Studi di Brescia sono stati mappati e classificati 50 casi di studio di aziende che, nel mondo, hanno introdotto il paradigma Circolare nella loro attività.

Quali tecnologie per l’Economia Circolare?

Dall’analisi dei 50 casi di successo emerge che 38 casi su 50 implementa almeno una tecnologia 4.0 tra Internet of Things, Big Data & Analytics, Machine Learning e Stampa 3D.

Distribuzione dei casi analizzati in relazione alle Tecnologie 4.0 (totale casi: 50)

IoT

EON, start-up nel campo dell’informatica con sede in Inghilterra, noleggia abbigliamento “taggato” con sensori RFID che vengono applicati sui capi noleggiati, in modo da tracciare tutti i passaggi lungo la catena del valore tra cui il riutilizzo e il riciclaggio. Philips, multinazionale con circa 24,5 miliardi di dollari di fatturato, ha iniziato a offrire un servizio completo di “light-as-a-service” dove i clienti pagano solo per le ore di utilizzo effettivo e ogni lampadina, connessa con sensori IoT, invia costantemente informazioni sugli apparecchi d’illuminazione alla casa madre, che può controllarne lo stato e programmare gli interventi di manutenzione. La tecnologia IoT viene spesso impiegata per prevenire i guasti così da allungare la vita utile dei prodotti, anche se in casi più sporadici svolge semplicemente la funzione di trasmissione di dati per svolgere attività di tracciabilità e prevenzione degli sprechi.

Big Data & Analytics

PlantVillage, un’unità di ricerca e sviluppo della Penn State University, utilizza i Big Data e l’apprendimento automatico per riconoscere i sintomi delle malattie delle piante sulla base di immagini scattate dalla fotocamera di uno smartphone. Basandosi su un database di più di 50.000 fotografie già analizzate e classificate da esperti di settore, PlantVillage riduce gli sprechi fornendo una diagnosi della malattia della pianta. RubbleMaster, azienda produttrice di frantumatori meccanici, elabora tramite il proprio processore centrale i dati provenienti dai sensori applicati sulle proprie macchine utensili per fornire, direttamente tramite app all’utente, le informazioni necessarie per strutturare al meglio un servizio di manutenzione avanzata.

Intelligenza Artificiale

Refind Technologies sfrutta questa tecnologia per riconoscere, tra i vari rifiuti scansionati dalla macchina, la composizione di questi per separarli in base al tipo di rifiuto e quindi facilitarne il riciclaggio. Apple ha recentemente introdotto Daisy, robot in grado di riconoscere il dispositivo elettronico (tipicamente I-Phone) scansionato, di individuarne le componenti e di smontarne i vari pezzi, sparando i diversi materiali e permettendo all’azienda di recuperare metalli preziosi come rame, oro e cobalto.

Stampa 3D

FairPhone, startup olandese che progetta linee di smartphone dal design modulare, mette a disposizione dei propri clienti (dotati di stampante 3D), i disegni di cover per i propri smartphone, digitalizzando il processo (abbattendo i costi di trasporto) e rimuovendo la possibilità di generare sfridi di produzione. Re-Detec, azienda canadese con 19 dipendenti e un fatturato annuo di 3,2 milioni di dollari, ha progettato una macchina, ProtoCycler, in grado di distruggere gli scarti di plastica per trasformarli in filamenti ABS o PLA per la produzione additiva.

Quali benefici per le imprese che adottano modelli circolari?

Complessivamente, tutti e 50 i casi di Economia Circolare (100%) hanno portato a dei benefici ambientali, ivi compresi quelli in cui le aziende del campione analizzato non hanno investito su alcuna tecnologia digitale. Diverso è però il discorso per quanto riguarda i benefici economici: per l’82% delle aziende che sfrutta tecnologie 4.0 si sono avuti benefici per l’utente (a fronte di un 50% nel caso di aziende che non hanno utilizzato le tecnologie 4.0 nella propria offerta Circolare); solo per il 24% delle aziende intervistate si sono avuti benefici economici per i fornitori (a fronte di un 58% nel caso di aziende che non hanno utilizzato le tecnologie 4.0).

Distribuzione dei benefici sui casi (Sì Tecnologie 4.0 vs No Tecnologie 4.0)

Quale direzione intraprendere verso un percorso di innovazione consapevole?

Dall’analisi dei casi emerge che, pur trattandosi di una ricerca di tipo esplorativo e senza nessuna pretesa di significatività statistica (considerato il ridotto numero di casi analizzati e l’utilizzo di fonti secondarie), le tecnologie 4.0 sono sì un potente abilitatore dell’Economia Circolare, ma la loro implementazione deve essere condotta all’interno di un percorso di innovazione “consapevole”.

Complessivamente, i casi di studio analizzati non mostrano la predilezione verso una tecnologia piuttosto che un’altra, dimostrando che IoT, Big Data & Analytics, Machine Learning e Stampa 3D offrono tutte enormi opportunità da cogliere in chiave di Economia Circolare per aumentare l’efficienza dei prodotti, estenderne la vita utile e recuperarne il valore a fine ciclo.

Da tenere presente il fatto che, nonostante sia più facile creare valore per l’utilizzatore finale, la redditività per il fornitore è al momento attuale tutt’altro che scontata. Sebbene esistano casi di successo in cui l’Economia Circolare abbia effettivamente garantito un ritorno economico in tempi brevi, generalmente i tempi di recupero degli investimenti si prospettano ancora piuttosto lunghi, confermando la necessità di un supporto finanziario da parte degli enti pubblici in tal senso, attraverso agevolazioni e/o crediti di imposta.

 

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