Simbiosi industriale

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Nell'ambito dell'ecologia industriale, per simbiosi industriale si intende l'interazione tra diversi stabilimenti industriali utilizzata al fine di massimizzare il riutilizzo di risorse normalmente considerate scarti.[1] Tali risorse includono risorse di tipo materiale (rifiuti e prodotti)[2], energia[3], acqua[4], servizi e competenze.[1] Gli scarti (rifiuti e sottoprodotti) generati da un'impresa possono essere usati da un'altra impresa per sostituire input produttivi o trasformati in nuovi prodotti destinati al mercato finale [5]. La simbiosi industriale è oggi considerata una delle principali strategie per la transizione verso l'economia circolare.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Il termine "simbiosi industriale", coniato nel 1947,[6] si evolve nel 1989 grazie all'introduzione dei concetti della biosfera e tecnosfera (relativi rispettivamente alla Natura e all'industria) da parte di Robert Ayres,[6] a cui segue l'introduzione del concetto di ecologia industriale elaborato dal fisico Robert Frosch nel 1992.[6]

Nel 2003 è stato implementato un programma nazionale di simbiosi industriale nel Regno Unito quale strumento operativo per la pianificazione sostenibile industriale, denominato National Industrial Symbiosis Programme (NISP), replicato poi in altre 20 nazioni.[7]

Basi teoriche[modifica | modifica wikitesto]

L'applicazione del concetto di simbiosi industriale si basa in primo luogo sulle leggi della termodinamica, in particolare sulla legge di conservazione della massa e sulla legge di conservazione dell'energia, sulla base delle quali è possibile dedurre che, almeno in linea teorica, il quantitativo di materiali e di energia non utilizzati da un processo industriale possono essere utilizzati da un altro processo industriale.

Per la realizzazione di un sistema di simbiosi industriale si parte anzitutto dall'analisi di un modello del sistema costituito dall'ambiente e dall'industria (intesa in senso ampio), stabilendo i flussi di materia e di energia che intercorrono tra tali sistemi.

Qualsiasi sistema industriale, sociale o economico è caratterizzato dal suo "metabolismo fisico", vale a dire l'estrazione di materie prime, la loro trasformazione in beni e servizi e la restituzione di materiali all'ambiente.

Tutti i processi di trasformazione della materia sono alimentati dall'energia. La questione è come gestire in modo sostenibile la quantità e la qualità di materiali ed energia che entrano ed escono dal processo produttivo, cioè il cosiddetto "metabolismo industriale".

Benefici[modifica | modifica wikitesto]

L'adozione della simbiosi industriale può consentire la creazione di benefici economici per le imprese e ambientali per la società, simultaneamente. Le imprese possono ottenere benefici economici grazie alla riduzione dei costi di produzione[8]. I benefici ambientali, a vantaggio della collettività, riguardano la riduzione della quantità di rifiuti smaltiti e degli input produttivi (es. materie prime) usate dal sistema economico[9].

Strumenti utilizzati[modifica | modifica wikitesto]

L'applicazione del concetto di simbiosi industriale può avvenire sfruttando diversi strumenti, tra cui:

  • Analisi del ciclo di vita di un processo: per svolgere un'analisi completa dei flussi di materia e di energia entranti e uscenti in un processo[10].
  • Integrazione termica: allo scopo di sfruttare il calore di scarto di un processo industriale come sorgente di energia termica di un altro processo industriale[3].
  • Analisi enterprise input-output: allo scopo di mappare i flussi di rifiuti tra processi produttivi appartenenti alla stessa impresa o a imprese diverse[11][12]

Barriere alla simbiosi industriale[modifica | modifica wikitesto]

Pratiche di simbiosi industriale devono essere fattibili contemporaneamente dal punto di vista economico, tecnico e legale.

Le barriere alla simbiosi industriale possono essere classificate in tre categorie[13]:

  • Barriere personali. Riguardano la mancata conoscenza delle pratiche di simbiosi industriale e i benefici potenziali da parte dei manager.
  • Barriere a livello di impresa. Riguardano la volontà di stabilire relazioni di cooperazione che riguardino rifiuti (risorse di scarso valore) con altre imprese.
  • Barriere interaziendali. Riguardano difficoltà nelle relazioni con altre imprese (es. mancanza di fiducia nel partner, problemi operativi[14][15], eccessiva dipendenza dal partner)

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ a b ENEA - Ruolo della Simbiosi industriale per la green economy
  2. ^ (EN) Noel Brings Jacobsen, Industrial Symbiosis in Kalundborg, Denmark: A Quantitative Assessment of Economic and Environmental Aspects, in Journal of Industrial Ecology, vol. 10, n. 1-2, 8 febbraio 2008, pp. 239–255, DOI:10.1162/108819806775545411. URL consultato l'11 luglio 2020.
  3. ^ a b (EN) Luca Fraccascia, Vahid Yazdanpanah e Guido van Capelleveen, Energy-based industrial symbiosis: a literature review for circular energy transition, in Environment, Development and Sustainability, 30 giugno 2020, DOI:10.1007/s10668-020-00840-9. URL consultato l'11 luglio 2020.
  4. ^ (EN) Bryan Timothy C. Tiu e Dennis E. Cruz, An MILP model for optimizing water exchanges in eco-industrial parks considering water quality, in Resources, Conservation and Recycling, vol. 119, 1º aprile 2017, pp. 89–96, DOI:10.1016/j.resconrec.2016.06.005. URL consultato l'11 luglio 2020.
  5. ^ Luca Fraccascia, Maurizio Magno, Vito Albino, Business models for industrial symbiosis: A guide for firms, in Procedia Environmental Science, Engineering and Management, vol. 3, n. 2 (archiviato dall'originale).
  6. ^ a b c La Simbiosi industriale, su simbiosiindustriale.it. URL consultato il 23 luglio 2018 (archiviato dall'url originale il 23 luglio 2018).
  7. ^ (EN) International Synergies - National Industrial Symbiosis Programme
  8. ^ (EN) Daniel C. Esty e Michael E. Porter, Industrial Ecology and Competitiveness, in Journal of Industrial Ecology, vol. 2, n. 1, 1998, pp. 35–43, DOI:10.1162/jiec.1998.2.1.35. URL consultato l'11 luglio 2020.
  9. ^ (EN) Matthew J. Eckelman e Marian R. Chertow, Life cycle energy and environmental benefits of a US industrial symbiosis, in The International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 18, n. 8, 1º settembre 2013, pp. 1524–1532, DOI:10.1007/s11367-013-0601-5. URL consultato l'11 luglio 2020.
  10. ^ (EN) Matthew J. Eckelman e Marian R. Chertow, Life cycle energy and environmental benefits of a US industrial symbiosis, in The International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 18, n. 8, 1º settembre 2013, pp. 1524–1532, DOI:10.1007/s11367-013-0601-5. URL consultato l'11 luglio 2020.
  11. ^ Luca Fraccascia, The impact of technical and economic disruptions in industrial symbiosis relationships: An enterprise input-output approach, in International Journal of Production Economics, vol. 213, 1º luglio 2019, pp. 161–174, DOI:10.1016/j.ijpe.2019.03.020. URL consultato il 28 dicembre 2019.
  12. ^ Devrim Murat Yazan, Constructing joint production chains: An enterprise input-output approach for alternative energy use, in Resources, Conservation and Recycling, vol. 107, 1º febbraio 2016, pp. 38–52, DOI:10.1016/j.resconrec.2015.11.012. URL consultato il 28 dicembre 2019.
  13. ^ Wolf Fichtner, Ingela Tietze-Stöckinger e Michael Frank, Barriers of interorganisational environmental management: two case studies on industrial symbiosis, in Progress in Industrial Ecology, an International Journal, vol. 2, n. 1, 1º gennaio 2005, pp. 73–88, DOI:10.1504/PIE.2005.006778. URL consultato l'11 luglio 2020.
  14. ^ (EN) Luca Fraccascia e Devrim Murat Yazan, The role of online information-sharing platforms on the performance of industrial symbiosis networks, in Resources, Conservation and Recycling, vol. 136, 1º settembre 2018, pp. 473–485, DOI:10.1016/j.resconrec.2018.03.009. URL consultato l'11 luglio 2020.
  15. ^ (EN) Gábor Herczeg, Renzo Akkerman e Michael Zwicky Hauschild, Supply chain collaboration in industrial symbiosis networks, in Journal of Cleaner Production, vol. 171, 10 gennaio 2018, pp. 1058–1067, DOI:10.1016/j.jclepro.2017.10.046. URL consultato l'11 luglio 2020.

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