第十章 工业生态学 10.5 闭环制造

在机械群落,或者说机械生态系统,某些机器像更愿意另一些机器联合在一,就像红翅膀的黑鸟喜欢在有香蒲的湿筑巢一。泵与管相配;暖炉与空调相配;关导线相配。

机器组合食物网。从抽象意义说,一部机器“捕食”另一部机器:一部机器的输入是另一部机器的输。钢厂吞吃铁矿采掘机的流涎。由它挤压型的钢则被制造汽车的机器吃掉,变形汽车。车子死亡,就被废品堆放场的压碎机消化。压碎机反刍的铁渣被回收工厂吞食,排泄,说不定就了盖房顶的电镀铁板。

假你追踪一铁粒子由底挖送入工业食物链的程,就它循行的是一纵横错的回路。一轮,粒子在一辆雪弗兰;二轮,它登陆某台湾产的船壳;三轮它或许又定型某段铁轨;四轮又了一条船。每一原料在一网络内徜徉。糖,硫磺酸,钻石,油料,各循不同的回路,在各循各的网络途中接触各各的机器,甚至再度原其元素的基本形式。

生产原料从机器机器的、缠绕在一的流动是一联网的群落——一工业生态。像所有生命系统那,织在一的人造生态系统扩张,绕阻碍物,适应逆境。从一合适的角度的话,一强壮的工业生态系统是生物圈生态系的延伸。木纤维碎片从树变木片再变报纸,从纸张变树的肥料,纤维轻易在工业生态圈间溜进溜,两生态圈又同属一更的、全球的元系统。材料从生物圈流转人工圈,再回归人造的仿生生态中。

,人造工业所带有的杂草特威胁了支持着它的界,在倡导鼓吹人工的人群间形了峙,双方相信有一方够获胜。但是,在的几年,一有几分浪漫的观点——“机器的未是生物”——渗入了科,并将诗意转化某实的东西。新观点断言:工业取胜利。借助有机机器系统比喻,工业及(有些不情愿的)环保主义者就勾勒制造业怎才像生物系统那己收拾己的烂摊子。例,界有垃圾问题,因物尽其。效法诸此类的生物准则,工业就与其周边的有机界更加兼容。

直不久前,那些孤立、僵化的机器说,“像一从”是一条不执行的指令。但随着我赋予机器、工厂材料适应的力、共同进化的动力及全球的联接,我够将制造环境转向工业生态,从扭转工业征服的局面,形工业与的合。

哈丁·提布斯 ,一位英国工业设计师,在NASA空间站等型工程项目提供咨询的程中领悟,机器是整体系统。制造外太空站或任何其他型系统,确保其靠,需始终关注各机械子系统间相互、甚至是有冲突的各需求。在机器间“求同存异”,使工程师提布斯逐渐具有了全局观念。一名热的环保人士,提布斯一探究竟:全局机械观——即强调系统效率最化的取向——不在工业界中普遍应,解决工业身排放的污染。提布斯表示,法,就是“将环境的模式解决环境问题的模板”。他他的工程师伙伴称“工业生态”。

1989年,罗伯特·福罗什 表在《科国人》的一篇文章使“工业生态”概念又“复活”了。福罗什掌管着通汽车的研究实验室,并曾担任NASA的负责人,他给新鲜的概念定义:“在工业生态系统中,源、材料最充分有效的利,废物产量降最低,一工序的排物……一工序的原料。工业生态系统的运恰恰类似一生物生态系统。”

“工业生态”术语二十世纪七十年代始就已使,术语被考量工场所的健康环境问题,“诸工厂的粉尘是否生有虫子类的话题”,提布斯说。福罗什提布斯将工业生态的概念扩,涵盖了机器网络及由它形的环境。在提布斯,其目标是“仿造系统的整体设计理念塑造工业整体化设计”,使“我不仅改进工业的效率,找更令人满意的与接轨的途径。”是工程师胆劫持了将机器有机体的古老比喻,并将诗意带入实践中。

“分解设计”是制造业的有机观念中最早孕育的理念一。数十年,易组装了制造业至高无的考量因素。一产品越容易装配,它的制造本就越低。易维修、易处理些因素却几乎完全被忽视。从生态角度,分解设计的产品既做高效的处理或维修,实现高效的组装。设计最的汽车,不仅仅着顺,造价低廉,且一旦报废应该很容易分解通的部件。技术人员正致力明比胶或单向粘合剂更有效且逆的粘合装置,及像凯夫拉纤维 或模压聚碳酸酯 那坚韧但更易再循环利的材料。

通求制造商非消费者担处理废物的责任,刺激了明些东西的动机,将废物的担子推给了游的厂。德国最近通一项法案,强制汽车厂商设计的汽车够容易分解分门别类的零件。你买一新的电茶壶,它的特点是够轻易分解回收的部件。铝罐已设计回收的了。果所有东西回收怎?在制造一部收音机、一双跑鞋或一张沙的候,你不不考虑它尸体的归宿。你与你的生态伙伴合——那些专吃你的机器排物的伙——确保有人负责处理你产品的尸体。每一产品考虑它己制造的垃圾。

“我,你尽将所有的废物是潜在的原材料。”提布斯说。“任何在有的材料,通设计从源头将它消除,就不生产那材料了。我已经体知何建零污染的加工工序。所有做,是因我定决。与其说是技术问题,倒不说是决问题。”

所有证据显示,生态技术即使带不令人震惊的利润,带一定的本收益。1975年,跨国公司3M在每单位产品污染降低50%的情况节约了5亿元。通产品改型、生产工序改进(比少溶剂)、或仅仅是捕获“污染物”等手段,3M公司便借助其内部工业生态系统中所应的技术创新赚了钱。

提布斯给我讲了另外一我受益的内部生态系统例子:“马萨诸塞州有一金属抛光厂年不断向的水排放重金属溶剂。环保人士每年在提高水纯净度门槛,直不再提高。工厂停工并将电镀生产迁走,建造一座非常昂贵的顶尖的全方位水处理厂。抛光厂方采取了更彻底的措施——他明了一完全闭环的系统。系统在电镀业是前所未有的。”

在一闭环系统中,同的材料被一次又一次循环利,就像在生物圈二号或太空舱那。在实际中,少少有些物质渗入或漏工业系统,但总体说,数物质在一“闭合回路”面循环。马萨诸塞州那电镀公司的创新是将加工工序所需的量水有害溶剂回收,并且全部在厂墙范围内循环使。经革新的系统其污染输降至零,并在两年内见了收益。提布斯说:“果由水处理厂处理污水的话,花五十万金,他新颖的闭环系统花费了约二十五万金。另外,因不再需每星期五十万加仑的耗水量,他省了水费。金属的回收使化品的量降低了。与此同,他的产品质量改进,因他的水滤系统非常,再生的水比前外购的本水干净。”

闭环制造是活体植物细胞内闭环生产的映——细胞内的量物质在非生长期间进行内循环。电镀工厂中的零污染闭环设计原则应一工业园或整工业区,从全球化的观念,甚至覆盖整人类活动网络。在循环任何东西不丢弃,因根本有“丢弃”一说。最终,所有的机器、工厂及人类的机构一更的全球范围的仿生系统的员。

提布斯举一已在进行中的原型。哥本哈根往西八十英,的丹麦企业已经孕育了一工业生态系统的雏形。十企业环形式合处理邻近厂的“废料”,在他相互习何再利彼此的排物的同,环逐步“收口”。一燃煤电厂向一炼油厂提供蒸汽轮机产生的废热(前此废热排放至一附近的峡湾)。炼油厂从其精炼工序中所释放的气体中除污染份硫,并将气体提供给电厂燃料,电厂每年省煤三万吨。清除的硫卖给附近一硫酸厂。电厂将煤烟中的污染物提取,形硫酸钙供石棉水泥板公司

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