L’applicazione della Green Economy ai sistemi industriali: il parallelismo con i sistem

Nel paragrafo precedente è stata riassunta la definizione di Green Economy, intesa come modello teorico di sviluppo economico (compreso all’interno del più vasto modello di sviluppo sostenibile) che prende in considerazione non solo i processi produttivi, ma anche il loro impatto ambientale, proponendo, come soluzione, l’incentivo di tutte quelle misure che consentono di ridurre il consumo di energia e risorse, le emissioni, i rifiuti e che promuovono l’impiego di fonti di energia rinnovabile.

La Green Economy definisce quindi un indirizzo (che viene declinato dalle agende politiche dei vari Paesi attraverso opportuni incentivi), che all’atto pratico si applica seguendo varie strade: una di queste è quella della cosiddetta Ecologia Industriale, disciplina che trae origine dalla Green Economy e che si occupa della progettazione e della gestione di sistemi industriali, prendendo come modello i sistemi naturali. Il suo obiettivo consiste nel comprendere le interazioni tra attività economiche ed esigenze ambientali, cercando di bilanciarli, attraverso forme di collaborazione tra imprese, per la soluzione strutturata e collettiva di problemi ambientali.

L’Ecologia Industriale offre quindi alle aziende nuovi strumenti per applicare un’economia sostenibile e competitiva. Il principio si cui si basa è la chiusura dei cicli produttivi, partendo dal presupposto che, analogamente ai sistemi naturali, non esistono rifiuti, ma

solo sottoprodotti che devono essere riutilizzati o riciclati. Secondo questo criterio, gli scarti di un processo diventano materia prima per un processo diverso. In questo modo, i principi dell’Ecologia Industriale, in sinergia con strumenti di validazione quali la Valutazione del Ciclo di Vita, il Sistema Integrato di Monitoraggio Ambientale e l’Analisi del Rischio, si possono applicare ai Sistemi Integrati per la Gestione dei Rifiuti, in modo tale da minimizzarne gli impatti e poter attuare una valorizzazione dei rifiuti stessi.

In questo contesto di Green Economy, lo sviluppo dell’Ecologia Industriale ha permesso di fornire uno strumento concettuale per comprendere quali sono i principali impatti di un sistema industriale sull’ambiente e identificare o implementare le strategie per una loro riduzione, nell’ottica di uno sviluppo sostenibile. Essa viene definita dall’UN Environmental Program come uno “studio orientato ai sistemi, delle interazioni e interrelazioni fisiche, chimiche e biologiche sia all’interno dei sistemi industriali, che tra sistemi industriali e naturali”.

L’accostamento dei termini “Ecologia” e “Industriale” risale alla fine degli anni ‘80, quando Robert Frosch e Nicholas Gallopoulos svilupparono l’idea che i sistemi industriali, essendo parte di un sistema naturale, dovrebbero imitarne il comportamento. I sistemi naturali scambiano energia e nutrienti attraverso un ciclo chiuso senza che sia necessario, per garantirne la sopravvivenza, che nessun materiale entri o esca dal sistema stesso. Pertanto i sistemi industriali, seguendo questo modello, da lineari (con materiali ed energia in ingresso, sottoprodotti e rifiuti in uscita, poi dispersi nell’ambiente) devono trasformarsi in analogia con gli ecosistemi naturali, riducendo la produzione di rifiuti nei loro processi e massimizzando l’impiego efficiente dei materiali di scarto e dei prodotti a fine vita sotto forma di input in altri processi produttivi. In questo modo si introduce un modello a ciclo chiuso in cui tutti i rifiuti generati e l’energia prodotta vengono recuperati per alimentare nuovi processi: si parla cioè di “metabolismo industriale”.

Questa definizione deriva dagli studi condotti sempre alla fine degli anni ‘80 da Ayres, che elaborò la metafora del parallelismo tra biosfera e tecnosfera al fine di spiegare e illustrare i concetti di ecologia e metabolismo industriale (Figura 12). L’analogia si basa sul fatto che, nella biosfera, l’evoluzione ha portato a un uso efficiente dei materiali e dell’energia; nella tecnosfera si assiste invece allo sfruttamento delle risorse e al rilascio nell’ambiente di sottoprodotti inutilizzati (emissioni in aria, acqua, suolo). Imparando dalla biosfera, quindi, “la tecnosfera può progettare e gestire i propri processi al fine di migliorare la

propria efficienza e limitare il più possibile il rilascio di sottoprodotti inutilizzati nell’ambiente” (Ayres, Industrial Metabolism, 1989).

Figura 12: Schematizzazione e sintesi delle caratteristiche di biosfera e tecnosfera a confronto, sulla base della metafora di Ayres, al fine di illustrare la disciplina dell’Ecologia Industriale

(Ayres, Industrial Metabolism, 1989)

Fu quindi l’introduzione del parallelismo tra ecosistemi industriali ed ecosistemi naturali, che si distinguono per il loro carattere ciclico, a permettere il passaggio successivo verso i concetti di metabolismo industriale e, conseguentemente, di simbiosi industriale. Secondo Ayres, infatti, si intende con metabolismo industriale la catena dei processi fisici che trasformano le materie prime e l’energia, oltre al lavoro, in prodotti e rifiuti. Uno degli obiettivi della disciplina del metabolismo industriale è quello di studiare il flusso dei materiali attraverso la società al fine di comprendere meglio le fonti, le cause e gli effetti delle emissioni (Ayres & Simonis, Industrial metabolism: Theory and policy, 1994).

L’attuazione di processi industriali a ciclo chiuso, quindi, risulta una conseguenza del parallelismo tra biosfera e tecnosfera appena definito e porta a ottenere benefici ambientali, in quanto viene promosso l’uso sostenibile di risorse rinnovabili e vengono evitati gli sprechi di risorse in via di esaurimento. In più si vengono a creare, a livello locale, sinergie che possono accrescere la competitività di un’industria: l’obiettivo principale dell’Ecologia Industriale, quindi, è promuovere modelli di sviluppo sostenibile su scala locale, regionale e globale. Questo processo può però essere innescato, secondo Frosch, solo se si ha l’interazione di numerosi attori che concorrono a risolvere un numero congruo di potenziali problemi (Frosch & Gallopoulos, 1989).

Oltre all’analogia con i sistemi naturali e all’introduzione di un modello industriale a ciclo chiuso, altri concetti chiave che contraddistinguono l’Ecologia Industriale sono (Garner & Keoleian, 1995):

 Analisi di sistema che consente una visione più ampia delle interrelazioni fra lo spettro delle attività umane e l’ambiente. Ci sono diverse tipologie di sistemi che possono essere inclusi in un’analisi, i quali vanno da sistemi geopolitici ed economici globali, a organizzazioni e strutture su scala locale. La corretta definizione del perimetro dei sistemi interessati permette pertanto di pensare alla sostenibilità sia su scala globale che locale.

 Studio dei flussi e trasformazione di materia ed energia, al fine di stabilire come i vari prodotti, sottoprodotti e rifiuti possono essere impiegati, riusati o convertiti in altri beni o servizi utili. Questo aspetto è fondamentale in quanto permette di comprendere al meglio le varie fasi di trasformazione di materia ed energia coinvolte nella produzione di un prodotto o un servizio, le quali possono così essere ottimizzare riducendone i tempi, i consumi, le emissioni e i rifiuti generati.

 Approccio multidisciplinare in quanto, per conoscere le interazioni tra diversi sistemi industriali, risulta indispensabile affrontare aspetti di tipo economico, politico, legale, sanitario, ingegneristico, mentre, per comprendere i sistemi naturali è bene avere conoscenze di tipo chimico, biologico, ecologico, geologico e relative alla gestione delle risorse naturali.

Attualmente con il termine Ecologia Industriale si intendono tutti i contributi multidisciplinari (tipicamente riferiti a scienze ambientali, ingegneria e scienze sociali) che hanno come obiettivo il perfezionamento del rapporto industria/ambiente: un ulteriore passo avanti nel modello precedentemente definito di sviluppo sostenibile.