การออกแบบเพื่อความยั่งยืน เริ่มกลายเป็นสิ่งจำเป็น ทุกคนคงเริ่มเห็นการเปลี่ยนแปลงของสภาพสิ่งแวดล้อม และสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) ในปัจจุบัน เช่น อากาศที่ร้อนกว่าปรกติ ความแห้งแล้ง ฝนตกหนักน้ำท่วม ฝนตกไม่ตรงฤดูกาล พายุหมุนเขตร้อน หรือสภาพอากาศรุนแรงบ่อยครั้งมากขึ้น ตลอดจนปริมาณการลดลงของน้ำแข็งในทะเล ความเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศส่งผลให้อุณหภูมิพื้นผิวโลกสูงขึ้น ที่เรียกว่า ภาวะโลกร้อน (Global warming) เกิดจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse Gases) จำนวนมากสู่ชั้นบรรยากาศ เป็นเหตุให้ภาวะเรือนกระจก (Greenhouse Effect) รุนแรงกว่าที่ควรจะเป็นตามธรรมชาติ กิจกรรมของมนุษย์ได้ทำให้ชั้นบรรยากาศ มหาสมุทร และพื้นโลกร้อนขึ้น ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วและเป็นวงกว้างทั้งในชั้นบรรยากาศ มหาสมุทร ภาคพื้นที่เป็นหิมะและน้ำแข็ง รวมถึงชีวมณฑล (Biosphere) ซึ่งปัจจุบันเป็นปัญหาที่นานาชาติต่างให้ความสำคัญและมีการร่วมกันตั้งเป้าหมายในการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกเพื่อที่จะชะลอหรือหยุดปรากฏการณ์โลกร้อน
การออกแบบช่วยเปลี่ยนโลกได้
การออกแบบเพื่อความยั่งยืน กลายเป็นสิ่งจำเป็น ไม่ใช่เพียงแค่แนวทางของนักออกแบบหรือวิศวกรอีกต่อไป แต่เป็นความหวังในการรับมือกับสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่ความร้อนที่พุ่งทะลุ 40 องศา ฤดูหนาวก็หดสั้นลงโดยมีอากาศเย็นๆ ให้ความรู้สึกแค่เพียงเฉียดผ่าน ส่วนฤดูร้อนแล้งกลับยาวนานขึ้น ฝนตกไม่ตรงฤดูกาล บ้างก็มากเกินไปจนน้ำท่วม ดินสไลด์ ซ้ำเติมด้วยปริมาณฝุ่นขนาดเล็ก PM2.5 ที่อยู่ในระดับสูงเกือบทั่วประเทศและแตะระดับโลก
ขอบคุณภาพจาก : setsustainability
ด้วยมาตรการที่ต้องการแก้ปัญหาด้านมลพิษสิ่งแวดล้อมต่างๆ ของรัฐบาลไทย รวมถึง “นโยบาย BCG” ซึ่งก็คือ รูปแบบหรือโมเดลเศรษฐกิจใหม่ที่สอดคล้องกับ “หลักปรัชญาเศรษฐกิจพอเพียง” เพื่อก้าวสู่การพัฒนาประเทศที่ยั่งยืน อันได้แก่ เศรษฐกิจชีวภาพ (Bio Economy) เศรษฐกิจหมุนเวียน (Circular Economy) และเศรษฐกิจสีเขียว (Green Economy) เรื่องนโยบาย BCG นี้ ส่วนที่ได้รับความสนใจมากที่สุด ก็คือ เศรษฐกิจหมุนเวียน เนื่องจากเป็นการปรับสมดุลระหว่างมนุษย์กับทรัพยากร ลดการปลดปล่อยคาร์บอนเพื่อรองรับการเพิ่มขึ้นของประชากรในอนาคตสำหรับสังคมคาร์บอนต่ำ โดยเศรษฐกิจหมุนเวียนแตกต่างจากเศรษฐกิจเชิงเส้น หรือเศรษฐกิจแบบเส้นตรง (Linear Economy) อย่างชัดเจน เนื่องจากเศรษฐกิจเชิงเส้นเป็นระบบการผลิตและบริโภคแบบเดิมของโลกที่เริ่มจากการนำทรัพยากรธรรมชาติมาผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ ใช้งานแบบสิ้นเปลือง และทิ้งเป็นของเสีย แนวคิดนี้มักถูกเรียกว่า “take-make-consume-throw away pattern” ซึ่งเน้นการใช้วัตถุดิบและพลังงานจำนวนมากเพื่อผลิตสินค้าให้ได้มากที่สุด ส่งเสริมการบริโภคในปริมาณมาก และสุดท้ายก่อให้เกิดขยะในปริมาณมหาศาล เศรษฐกิจหมุนเวียนจึงเป็นทางออกที่จะทำให้เกิดการปฏิวัติรูปแบบการใช้พลังงานและวัตถุดิบอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อรักษาสมดุลระหว่างมนุษย์กับทรัพยากร นำไปสู่ความสำเร็จในการบรรลุ “เป้าหมายการพัฒนาที่ยั่งยืน” (SDGs : Sustainable Development Goals)
ความหมายเศรษฐกิจหมุนเวียน
“เศรษฐกิจหมุนเวียน” (Circular Economy: CE) หลักการสำคัญก็คือ การปรับสมดุลระหว่างมนุษย์กับทรัพยากร เป็นแนวคิดเชิงระบบในการออกแบบกระบวนการ ผลิตภัณฑ์หรือบริการ และรูปแบบธุรกิจ โดยมุ่งเน้นการจัดการทรัพยากรให้เกิดการหมุนเวียนและลดของเสียอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด สนับสนุนให้เราใช้สิ่งของ ผลิตภัณฑ์ หรือทรัพยากรที่มีอยู่ให้คุ้มค่าที่สุด นานที่สุด ไม่ใช้ฟุ่มเฟือย ใช้อย่างจำกัด ลดขยะหรือของเสียให้เหลือศูนย์ แนวคิดนี้มีเป้าหมายเพื่อแยกกิจกรรมทางเศรษฐกิจออกจากการใช้ทรัพยากรที่มีจำกัด และออกแบบของเสียออกจากระบบ มีการวางแผนตั้งแต่การออกแบบ การผลิตให้สิ่งของที่เราใช้สามารถคืนสู่สภาพเดิมหรือพร้อมนำกลับมาใช้ใหม่ได้ คล้ายกับ “หลักการ 3R” : Reduce, Reuse, Recycle
หลักการสำคัญของระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน
ระบบเศรษฐกิจหมุนเวียน มีหลักการสำคัญ 3 ประการที่เรียกว่า Three base principles of CE model ที่เป็นแกนหลักในการขับเคลื่อนแนวคิดดังต่อไปนี้
1. การขจัดขยะและมลพิษ (Eliminating waste and pollution)
หลักการนี้เน้นการออกแบบและวางแผนตั้งแต่ต้น เพื่อรักษาประสิทธิภาพของระบบและลดผลกระทบเชิงลบ ลดการเกิดของเสียและมลพิษ โดยมุ่งเน้นการใช้ทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ การเลือกใช้วัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เน้นการจัดการและลดผลกระทบเชิงลบที่มาจากการใช้ทรัพยากร เช่น การใช้ที่ดิน อากาศ น้ำ และการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศ ตัวอย่างเช่น
- การออกแบบผลิตภัณฑ์ให้สามารถถอดแยกชิ้นส่วนได้ง่ายเพื่อการซ่อมแซมและรีไซเคิล
- การใช้บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้หรือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้
- การพัฒนากระบวนการผลิตที่ลดการปล่อยมลพิษและของเสีย
2. การหมุนเวียนผลิตภัณฑ์และวัสดุกลับมาใช้ใหม่ (Circulating products and materials)
หลักการนี้มุ่งเน้นการรักษาคุณค่าของการใช้ทรัพยากรและผลิตภัณฑ์ให้เกิดประโยชน์สูงสุด ให้อยู่ในระบบนานที่สุดด้วยการหมุนเวียนวัตถุดิบและผลิตภัณฑ์ในระบบเศรษฐกิจ โดยการออกแบบและแปรรูปทรัพยากรภายหลังการใช้งาน โดยส่งเสริมการใช้ซ้ำ การซ่อมแซม การปรับปรุงใหม่ และการนำกลับมาใช้ใหม่ แนวทางการดำเนินการ เช่น
- การพัฒนาระบบการเช่าหรือแบ่งปันผลิตภัณฑ์ (Product-as-a-Service)
- การสร้างระบบรับคืนผลิตภัณฑ์เก่าเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่หรือรีไซเคิล
- การพัฒนาเทคโนโลยีการรีไซเคิลที่มีประสิทธิภาพสูง
3. การฟื้นฟูทรัพยากรธรรมชาติ (Regeneration of Nature)
หลักการนี้เน้นการสร้างความสมดุลระหว่างการรักษา การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ และการฟื้นฟูระบบนิเวศ โดยมุ่งเน้นการใช้ประโยชน์จากทรัพยากรอย่างชาญฉลาด และได้ประโยชน์สูงสุด การใช้ทรัพยากรหมุนเวียนและการสร้างผลกระทบเชิงบวกต่อสิ่งแวดล้อม ผ่านเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพ ด้วยการจัดการทรัพยากรในระบบและการฟื้นคืนสภาพทรัพยากรธรรมชาติ ตัวอย่างการดำเนินการ ได้แก่
- การใช้พลังงานหมุนเวียนในกระบวนการผลิต
- การส่งเสริมการเกษตรแบบยั่งยืนที่ฟื้นฟูดินและระบบนิเวศ
- การพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและเป็นอาหารให้กับระบบนิเวศ
ขอบคุณภาพจาก : circularinnovationcouncil
5 ปัจจัย สู่การสัมฤทธิ์ผล
เมื่อขยายผลสู่โมเดลด้านธุรกิจ เพื่อขับเคลื่อนภาคธุรกิจอุตสาหกรรมสู่เศรษฐกิจหมุนเวียน จะมีปัจจัย 5 ประการ ที่ควรกระทำ (จากหนังสือ Circular Economy ของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี) ได้แก่
(1) ด้านการออกแบบ (Circular Design) เน้นด้านออกแบบให้มีอายุการใช้งานนานขึ้น รวมถึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ (รีไซเคิล) หรือใช้ซ้ำได้มากที่สุด
(2) ด้านการเลือกใช้วัสดุ (Circular Supplies) เป็นการนำวัสดุที่สามารถรีไซเคิลได้ มาใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตเพื่อลดการใช้ทรัพยากรใหม่ อีกทั้งยังเป็นการลดของเสียในการผลิตโดยใช้พลังงานหมุนเวียน
(3) ด้านการบริการ (Product as a Service) เป็นการนำผลิตภัณฑ์หรือสินค้ามาให้บริการในรูปแบบของการเช่า หรือ จ่ายเมื่อใช้งาน (Pay-for-use) แทนการซื้อขาด เพื่อลดการซื้อที่ไม่จำเป็น เกิดการใช้ผลิตภัณฑ์อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
(4) ด้านการแบ่งปัน (Sharing Platform) เน้นการใช้ทรัพยากรร่วมกันเพื่อให้เกิดการใช้ผลิตภัณฑ์ให้มีประสิทธิภาพสูงสุด รวมถึงการแบ่งปันพื้นที่หรือบริการสถานที่ทำงานร่วมกัน (Co-working Spaces) ด้วยการบริการให้เช่าพื้นที่และการเช่าเครื่องมือและอุปกรณ์ในระยะเวลาสั้น
(5) ด้านการนำกลับมาใช้ใหม่ (Resource Recovery) เป็นการออกแบบให้มีระบบการนำวัตถุดิบเหลือใช้ หรือ ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการกำจัด กลับเข้าสู่กระบวนการใหม่เพื่อลดปริมาณการเหลือทิ้งให้มากที่สุด
การขับเคลื่อนภาคธุรกิจอุตสาหกรรมสู่เศรษฐกิจหมุนเวียน ปัจจัยทั้ง 5 ประการ ตามหนังสือ Circular Economy ที่ควรกระทำเพื่อให้ “เศรษฐกิจหมุนเวียน” สัมฤทธิ์ผลนั้น จึงอยู่ที่ “วิศวกร” เป็นสำคัญ เพราะเกี่ยวข้องกับ “การออกแบบ” วัสดุ อุปกรณ์ กรรมวิธีการผลิต พลังงาน สินค้าหรือบริการ และอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง เพื่อรักษาสมดุลของมนุษย์กับทรัพยากรให้เกิดความยั่งยืน ซี่งเป็นผลดีกับการลดภาวะโลกร้อนด้วย
ขอบคุณภาพจาก : solidworks.com
สาขาวิศวกรรมศาสตร์ที่เกี่ยวเนื่อง
หลักการเศรษฐกิจหมุนเวียนนั้นสามารถนำมาใช้ได้กับสาขาวิศวกรรมศาสตร์ต่างๆ ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อส่งเสริมแนวทางปฏิบัติที่ยั่งยืน ลดขยะให้เหลือน้อยที่สุด และรักษาการใช้ทรัพยากรให้ยาวนานที่สุด สาขาวิศวกรรมทั้งหมดสามารถช่วยสร้างเศรษฐกิจที่มีประสิทธิภาพ ยืดหยุ่น และยั่งยืนมากขึ้น สาขาวิศวกรรมศาสตร์ที่เกี่ยวเนื่องมากที่สุด ตัวอย่างเช่น
- Material Engineering วิศวกรด้านวัสดุพัฒนาวัสดุใหม่ที่สามารถหมุนเวียนได้ รีไซเคิลได้ และย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ขณะเดียวกันก็ออกแบบผลิตภัณฑ์ที่ถอดประกอบและรีไซเคิลได้ง่าย
- Industrial Engineering วิศวกรอุตสาหการจะปรับกระบวนการผลิตให้เหมาะสมที่สุดเพื่อลดของเสียและส่งเสริมการนำวัสดุกลับมาใช้ใหม่
- Mechanical Engineering วิศวกรเครื่องกลจะออกแบบผลิตภัณฑ์และระบบที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงานและง่ายต่อการบำรุงรักษา
- Electrical Engineering วิศวกรไฟฟ้าจะเน้นที่การพัฒนาระบบพลังงานหมุนเวียนและเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพด้านพลังงาน
- Structural Engineering วิศวกรโครงสร้างเป็นธรรมดามากที่สุดที่จะมีส่วนร่วมกับการวิเคราะห์และการออกแบบโครงสร้างอาคารและสิ่งปลูกสร้าง ตลอดจนมีส่วนร่วมกับการออกแบบเครื่องจักร, อุปกรณ์ทางการแพทย์, ยานพาหนะ หรืออื่นๆ โดยต้องตอบสนองกับกฏเกณฑ์การออกแบบที่กำหนดให้, ตั้งบนพื้นฐานของความปลอดภัย หรือมีความสามารถการให้บริการและประสิทธิภาพการทำงาน
บทสรุป – ออกแบบอย่างไรให้โลกยั่งยืน?
“การออกแบบช่วยเปลี่ยนโลกได้”…จะเห็นได้ว่าการออกแบบมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเปลี่ยนผ่านจากเศรษฐกิจเชิงเส้น (Linear Economy) แบบดั้งเดิมไปเป็นเศรษฐกิจแบบหมุนเวียน ในการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมยุค New Normal ของการใช้ชีวิต การออกแบบเศรษฐกิจแบบหมุนเวียน (Designing a Circular Economy) ซึ่งเกี่ยวข้องกับการออกแบบผลิตภัณฑ์ การออกแบบวัสดุ ระบบและกระบวนการผลิต และรูปแบบธุรกิจ ที่ใช้หลัก ยั่งยืน ยืดหยุ่น ยืนยาว กลายเป็นเรื่องที่ได้รับความสนจและพูดถึงกันมากขึ้น จึงถึงเวลาแล้วที่ทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องกับภาคธุรกิจอุตสาหกรรมจะร่วมกันเปลี่ยนโลกแก้วิกฤตการณ์ภูมิอากาศด้วยแนวคิดของการออกแบบหมุนเวียน เพื่อให้โลกใบนี้มีทรัพยากรและสภาพแวดล้อมที่ดีสำหรับคนรุ่นหลังไปได้อีกยาวนาน
แม้ว่าทุกวันนี้ “วิศวกร” จะต้องเผชิญกับความท้าทายในการออกแบบโมเดลห่วงโซ่อุปทานใหม่และสร้างวงจรการใช้และการนำกลับมาใช้ใหม่อย่างต่อเนื่อง แต่วิศวกรทุกคนควรจะมีความรู้ความเข้าใจที่สามารถออกแบบ และร่วมกันสร้าง “การพัฒนาที่ยั่งยืน” (Sustainable Development) ให้กับโลกใบนี้ได้ด้วย
แอพพลิแคด พร้อมอยู่เคียงข้างทุกการออกแบบ
ในฐานะที่ปรึกษาด้านเทคโนโลยีเพื่อการออกแบบที่ยั่งยืน บมจ. แอพพลิแคด เชื่อมั่นว่าวิศวกรและนักออกแบบไทยทุกคนสามารถสร้างนวัตกรรมที่เปลี่ยนโลกและช่วยสร้างอนาคตที่ยั่งยืนได้ เราพร้อมสนับสนุนกระบวนการออกแบบเพื่อเร่งการเปลี่ยนผ่านสู่เศรษฐกิจแบบหมุนเวียน โดยพร้อมที่จะเป็นที่ปรึกษาและทำงานร่วมกันกับผู้เชี่ยวชาญด้านต่างๆ หากคุณกำลังมองหาพาร์ทเนอร์ และ Platform Solution สำหรับงานออกแบบต่างๆ ในภาคอุตสาหกรรมการผลิต 3DEXPERIENCE® SOLIDWORKS และอุตสาหกรรมก่อสร้าง Archicad BIM สอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ 095-365-6871 หรือขอใบเสนอราคา, สาธิตการใช้งาน, ดาวน์โหลดทดลองใช้ฟรี คลิกSOLIDWORKS , คลิกARRCHICAD
ส่วนบทความยังไม่จบแค่นี้นะคะ ตอนต่อไปจะมาเจาะลึกถึง Circular Design เชิญติดตามได้ที่ ออกแบบเพื่อความยั่งยืน: สู่ Circular Economy ในงานวิศวกรรม – Part 2 คลิก
