В настоящее время термин экономика замкнутого цикла (circular economy) (иногда используются термины циркулярная экономика и циклическая) становится все более популярным в теории, принципы формирования такой экономики успешно внедряются в практику во многих странах. Такой тип экономики обычно противопоставляется традиционной «линейной» (linear) (или открытой) экономике с ее огромным негативным воздействием на окружающую среду, большими отходами, загрязнениями и потерями. В теоретическом плане циркулярную экономику в определенной степени можно считать следующим этапом и обобщающим типом экономики для широко используемых ранее в мире понятий безотходной и малоотходной экономики (технологий). В научный оборот термин «Экономика замкнутого цикла» ввели Д. Пирс и Р. Турнер (1990).
Появление экономики замкнутого цикла связано с тем, что помимо ранее существовавших в природе основных круговоротов вещества — геологического и биологического, за время развития человеческой цивилизации возник и становится все более мощным третий основной круговорот, который вызван производственной деятельностью людей. Он может быть назван антропогенным или техногенным круговоротом. Его масштабы уже вполне сопоставимы с прежними круговоротами природы, а по своей интенсивности он во многих отношениях уже превосходит их. Это очень важный и стремительно растущий круговорот, связанный с процессами, которые привели к существенным изменениям лика Земли за сравнительно короткий промежуток времени. В отличие от ранее существовавших, антропогенный круговорот, во-первых, включает в себя соединения, прежде не имевшие места в природе, а также процессы, скорость протекания которых значительно выше естественных, и, во-вторых, круговорот этот пока в целом не упорядочен, разомкнут в большинстве своих звеньев и может быть назван круговоротом лишь условно.
Антропогенный круговорот веществ не существует где-то отдельно от природных круговоротов, а включен в их структуру — в движение масс воды, воздуха, смещения почвы и пород. Врываясь в устоявшиеся, хорошо отлаженные миллионами лет эволюции природные круговороты, антропогенные потоки вещества и энергии нарушают их равновесие, искажают и деформируют структуру взаимосвязи составляющих их звеньев. Под угрозой находится само существование некоторых из этих звеньев, а следовательно, в перспективе может распасться и вся цепь.
Очевидна необходимость обеспечения цикличности в экономике. Если в природе деятельность организмов по синтезу и разложению вещества уравновешивается соотношением цепей питания в системе «организм — среда», то в экономике созидание и разрушение вещества в технологических процессах должны уравновешиваться сознательным контролем и регуляцией со стороны людей в системе «природа-производство-потребление».
Фактически в основу модели экономики замкнутого цикла положены известные краеугольные законы экологии Барри Коммонера: «все связано со всем» и «все должно куда-то деваться» (см. Главу 2). Также здесь можно вспомнить модель «Космический корабль Земля» Кеннета Боулдинга, в которую нет поступлений ресурсов извне, и все ресурсы жизнеобеспечения должны циркулировать во внутреннем кругообороте. В природе не существует отходов, отходы одних видов живой природы служат «пищей» для других. В отличие от природы традиционная линейная экономика в цепочке «природа-производство-потребление» порождает огромные объемы отходов. Сама эта цепочка представляет из себя длинную многоэтапную природно-сырье-продуктовую вертикаль, почти каждый этап которой в линейной экономике «разомкнут». Добыча природного сырья является основой производства, но уже на этой стадии образуются значительные отходы. Далее идут стадии производства и потребления, которые сопровождаются дальнейшим увеличением количества отходов. Конечным результатом потребления являются отходы. Отработанный материал либо сбрасывается в окружающую среду, таким образом, используя среду в качестве емкости (стока), либо перерабатывается в сырье и возвращается в производственный цикл. Эта схема показана на Рисунке 9.1. Задача экономики замкнутого цикла — свести к минимуму или вообще предотвращать поступление отходов в окружающую среду. (Более подробно проблемы отходов и загрязнений будут рассмотрены в Разделе 4).
Рисунок 9.1. Экономика замкнутого цикла (Циркулярная экономика)
Европейский инвестиционный банк выделил три основных причины необходимости перехода к экономике замкнутого цикла1:
- Ресурсные ограничения. Глобальный спрос на ресурсы очень быстро растет, что приводит к постоянно растущему дефициту критически важного сырья и воды.
- Технологическое развитие. Внедрение новых технологий позволяет разрабатывать и внедрять новые бизнес-модели экономики замкнутого цикла. Без разработки новых технологий и разработки инновационных подходов рециркуляция, замена и повторное использование ресурсов, применение новых ИТ-технологий будут невозможны.
- Социально-экономическое развитие. Циркулярные модели играют очень важную роль в контексте растущей урбанизации. Городские территории могут легко разрабатывать, внедрять и поддерживать системы, которые могут собирать и возвращать различные товары, материалы и другие ресурсы, что будет экономически эффективным.
Можно добавить еще одну четвертую причину – экологическую. Например, неутилизированные отходы производства и потребления занимают значительные территории, загрязняющие вещества мигрируют (переходят) в сопредельные среды – воздух, подземные и поверхностные водные объекты. Это приводит к ущербам для здоровья населения, сельского хозяйства, а также к деградации природных ресурсов. Нужно учитывать значительные отрицательные экстерналии, приводящие к огромным экологическим ущербам, проявляющимся в том числе в социально-экономической сфере. Экономика замкнутого цикла должна интернализировать такие экстерналии, минимизировать все виды ущербов.
Потенциальные ресурсные ограничения в будущем за счет резкого роста потребностей, в том числе роста глобальной экономики, хорошо показаны в прогнозах ОЭСР. За последние десятилетия в мире спрос на ресурсы резко увеличился за счет быстрой индустриализации стран с трансформирующейся экономикой и роста потребностей населения развитых стран. Потребление различных материалов увеличилось более чем вдвое с 1980 г. В будущем рост потребления будет поддерживаться за счет значительного прироста населения планеты — с 8 млрд человек в наше время до примерно 10 млрд человек в 2060 г., при большом росте доходов и соответственно спроса.
Цель развития экономики замкнутого цикла — создание замкнутых эколого-экономических циклов, с возможно более полным использованием поступающего сырья в технологических процессах, минимизацией образования отходов и вовлечением уже накопленных отходов в хозяйственный оборот. Это попытка с помощью экологически совместимых технологий, применяемых в разных отраслях, а также – непременно – с помощью ответственных моделей потребления воспроизвести природные циклы, сформировать аналоги экосистем, так как биосфера является закрытой системой, где все элементы взаимосвязаны и обусловливают друг друга и нет отходов. Современная техногенная экономика является линейной и открытой системой, где получение относительно небольшого конечного продукта требует огромных затрат ресурсов и сопровождается большими отходами. По отношению к общему объему отчуждаемого природного вещества сейчас конечный продукт составляет всего 2—6%, а остальная часть идет в отходы (разнообразные отходы, пустая порода, шлаки, стоки и т. д.).
Человечество знает относительно замкнутые экономические системы. Это сельское хозяйство, а точнее — натуральное сельское хозяйство, где количество отходов минимально. Система «земледелие — животноводство» утилизирует отходы внутри себя: земледелие дает животноводству корма, а также отходы переработки зерна, подсолнуха, сахарной свеклы и других культур; в свою очередь животноводство обеспечивает земледелие чрезвычайно полезными для плодородия органическими удобрениями. В результате создавался более или менее замкнутый кругооборот веществ.
Поэтапная трансформация традиционных технологий в малоотходные и ресурсоэффективные позволит постепенно перейти от открытых производственных систем со свободным входом ресурсов и выходом отходов к полуоткрытым с частичным использованием извлекаемых материалов и переработкой отходов, а затем и к системам циркулярного закрытого типа с практически полным использованием всех поступающих ресурсов и вовлечением отходов (вторичных ресурсов) в хозяйственный оборот и, тем самым, прекращением загрязнения окружающей среды. Такая трансформация меняет сам технологический принцип. Сейчас в большинстве технологий происходит борьба с загрязнениями и отходами практически уже на последнем технологическом этапе: фильтры, очистные сооружения и пр. (прямые природоохранные мероприятия). В английском языке такие технологии образно называют «технологиями конца трубы» (end-of-pipe technology). В отличие от них технологии экономики замкнутого цикла создают новые циклы, связи внутри самого технологического процесса. Это один из ключевых принципов наилучших доступных технологий (Best Available Techniques) (см. Главу 11).
Решающее значение для подобной технологической трансформации имеет научно-технический прогресс. Только на основе его достижений можно обеспечить переход от традиционных «линейных» ресурсоемких технологий к ресурсосберегающим замкнутым и безотходным (по крайней мере, в отношении материалов) технологиям. С точки зрения рационального использования первичного природного сырья и сокращения отходов можно предложить следующую формулу в контексте уровня технологий (см. Главу 2):
\({\mathit{Na} = {\mathit{Nr} + \mathit{Ns} + \mathit{Nw}}},\) (9.1)
где Na — общее потребление природных ресурсов (ресурса);
Nr — рациональное потребление природных ресурсов (ресурса) в рамках экономики замкнутого цикла;
Ns — «структурное» потребление (отходы, избыточное потребление, перепотребление) природных ресурсов (ресурса) в процессах производства;
Nw — отходы на стадии потребления, которые аккумулируют природные ресурсы (ресурс).
В качестве примера можно привести лесные ресурсы, эффективность использования которых низка в результате больших отходов в процессах их заготовки и переработки (потери при вырубке и транспортировке, низкий выход древесины из первичного древесного сырья и т. д.) (Ns в формуле (9.1)) и больших потерь на стадии потребления (неутилизируемые бумага, картон, упаковочные материалы, выброшенная мебель и т. д.) (Nw в формуле (9.1)).
В широкой трактовке экономики замкнутого цикла как экономики, минимизирующей отходы и потери, целесообразно использовать инструментарий природно-продуктовых вертикалей (цепочек), объединяющих первичные природные ресурсы/сырье с конечным потреблением (см. Главу 14). Например, по оценкам ФАО современные потери продовольствия в мире достигают 30% (показатель безответственности потребления). Это означает, что эквивалентная часть земельных и водных ресурсов использована нерационально и фактически потеряна с позиций конечных результатов, их эксплуатация была неэффективной и экологически деструктивной. Аналогично с уже упомянутом выше примером леса рациональные потребности в вырубке лесов гораздо меньше при полной переработке леса и утилизации, возвращения в оборот продукции, произведенной на основе лесного сырья.
Технологическое реформирование традиционной экономики за счет «замыкания циклов» природного вещества может позволить сэкономить огромные объемы первичных природных ресурсов и радикально уменьшить загрязнение окружающей среды.
Итак, важнейшая задача экономики замкнутого цикла — минимизировать отходы и негативное воздействие на окружающую среду. Можно дать следующее определение экономики замкнутого цикла — это экономика, минимизирующая в системе «природа-производство-потребление» использование природных ресурсов, а также образование отходов и загрязнений за счет замыкания циклов трансформации продукции и материальных потоков. Важный принцип такой модели экономики — нет отходов, а есть ресурсы, которые надо использовать.
Для простого и короткого определения экономики замкнутого цикла в англоязычной литературе часто используется принцип 3R: reduce, reuse, recycle (уменьшение отходов, повторное использование, рециркуляция). На Рисунке 9.2 представлена соответствующая иерархия методов обращения с отходами, которую предложил Ад Лансинк еще в 1979 г. В соответствии с «лестницей Лансинка», стратегию по обращению с отходами следует выстраивать таким образом, чтобы максимальное количество отходов было обработано наиболее приоритетным методом. Вместе с тем следует отметить, что на выбор адекватных технологий для обращения с отходами в каждом конкретном случае влияет множество факторов, включая доступность ресурсов, наличие соответствующей инфраструктуры и институциональной среды, общественное мнение.
Рисунок 9.2. Иерархия методов обращения с отходами
Экономику замкнутого цикла также характеризуют как систему регенерации, в которой затраты (вход, поступление) ресурсов, а также материальные отходы, выбросы загрязняющих веществ и потери энергии сводятся к минимуму за счет замедления, замыкания и «сужения» материальных и энергетических петель. Это может быть достигнуто благодаря долгосрочному проектированию продукции, обслуживанию, ремонту, повторному использованию, восстановлению и закрытым петлям рециркуляции. Для такого системного подхода целесообразно использовать подход «жизненного цикла продукции».
В литературе выделяются три ключевые особенности, присущие экономике замкнутого цикла: во-первых, усиленный контроль за запасами природных ресурсов и соблюдением устойчивого баланса возобновляемых ресурсов для сохранения и поддержания на неистощимом уровне природного капитала; во-вторых, оптимизация процессов потребления путем разработки и распространения продукции, комплектующих и материалов, отвечающих самому высокому уровню их повторного использования; в-третьих, выявление и предотвращение негативных экстерналий (внешних эффектов) текущей производственной деятельности с целью повышения эффективности экономической и экологической систем.
В самом общем виде структура экономики замкнутого цикла на основе выделения трех этапов цикла «производство (предложение) — потребление — управление отходами» представлена на Рисунке 9.3. Для каждого этапа выделены основные проблемы и виды деятельности.
Рисунок 9.3. Структура цикла в экономике замкнутого цикла
European Investment Bank (2019). The EIB Circular Economy Guide: Supporting the circular transition. URL: https://www.eib.org/en/publications/the-eib-in-the-circular-economy-guide↩︎