Navrhování pro nízkouhlíkovou budoucnost: Jak farmaceutická zařízení přijímají oběhové principy

Farmaceutické a biotechnologické společnosti se ženou směrem k čisté nule. Vzhledem k tomu, že udržitelnost je nyní v popředí zájmu, je nezbytné zvážit, jak se jednotlivé prvky vzájemně propojují, aby vytvořily ucelenou strategii. Nové předpoklady týkající se uhlíku a odpadu posouvají do popředí zájmu pojmy, jako je ztělesněný uhlík, a strategie, jako je kruhové snižování odpadu, které jsou pro dosažení cílů udržitelnosti zásadní. Pro společnosti, které směřují k větší udržitelnosti, se tyto iniciativy ukazují jako přínosné nejen pro životní prostředí, ale také z hlediska úspory nákladů.

Tento článek zkoumá, jak principy ztělesněného uhlíku a oběhového hospodářství mění design, konstrukci a provoz zařízení ve farmaceutickém a biotechnologickém průmyslu.

Skládačka udržitelnosti - 8 klíčových prvků

Ve společnosti Exyte vnímáme udržitelnost při navrhování zařízení jako skládačku, jejíž osm dílků do sebe zapadá a vytváří kompletní obraz. Každá složka hraje klíčovou roli a společně vytvářejí holistický přístup ke snižování dopadu na životní prostředí.

Nízkouhlíkové zdroje

Používání materiálů, jako je ekologický beton, recyklovaná ocel a materiály z udržitelných zdrojů, které snižují dopad na životní prostředí již od samého počátku.

Ztělesněný uhlík

Zohlednění emisí z životního cyklu stavby, zařízení a instalace zajišťuje dlouhodobou odpovědnost za klima.

Oběhový odpad

Vytváření odpadových toků pomocí opatření, jako je eliminace plastů na jedno použití, zavádění systémů zpětného odběru a závazek nulového skládkování.

Chytrý design

Vytváření modulárních, flexibilních a na budoucnost připravených zařízení, která se přizpůsobují vyvíjejícím se technologiím a požadavkům na udržitelnost.

Energetická účinnost

Maximální využití obnovitelných zdrojů energie, nízkouhlíkových médií a optimalizovaných energetických systémů pro snížení provozní stopy.

Hospodaření s vodou

Zavádění opatření na úsporu vody, jako je nulové vypouštění kapalin (ZLD), které je obzvláště důležité ve farmaceutických výrobních procesech náročných na vodu.

Udržitelný provoz

Využití automatizace, digitální optimalizace a rekuperace energie a tepla k neustálému zlepšování výkonnosti.

Inovace a partnerství

Uplatňování nových technologií, jako jsou digitální dvojčata, a spolupráce s partnery s cílem urychlit pokrok v oblasti udržitelnosti.

Základem jsou tři dílky skládačky: nízkouhlíkové zdroje, ztělesněný uhlík a oběhový odpad.

Bez jejich řešení zůstane velká část dopadu zařízení na klima nevyřešena.

Co je to ztělesněný uhlík?

Provozní uhlík vzniká ve fázi používání výrobku nebo budovy. Ztělesněný uhlík je jiný, je "uzamčen" od počátku. Jakmile jsou materiály vyrobeny, přepraveny a postaveny, emise CO2 vzniklé během těchto procesů nelze snížit ani obnovit. Proto je obzvláště důležité se ztělesněným uhlíkem zabývat, protože může představovat až 50 % emisí po celou dobu životnosti zařízení, zejména když provozní emise se zaváděním obnovitelných zdrojů energie stále klesají.

U farmaceutických a biotechnologických společností jsou jejich počáteční dopady na ztělesněný uhlík značné, příklady zahrnují např:

Těžba a zpracování surovin:

Těžba, sklizeň nebo syntéza kovů, minerálů, rozpouštědel a organických prekurzorů.

Výroba a syntéza:

Energeticky náročné kroky, včetně zahřívání reakcí, používání rozpouštědel, čištění, používání katalyzátorů a nakládání s nebezpečným odpadem.

Dodavatelské řetězce:

Globální přeprava surovin, meziproduktů a hotových výrobků prostřednictvím lodní dopravy, nákladní dopravy a skladování. Požadavky na studené řetězce a logistická neefektivita zvyšují množství produkovaných emisí.

Výstavba budov:

Výstavba zařízení vyžaduje velké množství stavebních materiálů, včetně betonu, oceli a izolace.

Proč je oběhové hospodářství důležité

Lineární ekonomika zahrnuje těžbu omezených materiálů a zdrojů, následnou výrobu zboží a jeho likvidaci po použití, čímž se hromadí velké množství odpadu. Dokonce i tradiční recyklační ekonomika, která se soustředí na tři R: reduce, reuse, recycle, je dnes považována za zastaralou a neefektivní pro skutečnou udržitelnost.

Oběhové hospodářství je pokročilejší, udržitelný systém, v němž se materiály nikdy nestávají odpadem, ale zůstávají v oběhu co nejdéle. Tato metoda zahrnuje princip 9R, který zahrnuje odmítnutí používání nepotřebných materiálů, snížení spotřeby materiálů, opětovné použití výrobků a zařízení, opravu, renovaci, repasování, opětovné použití, recyklaci a využití.

Oběhové hospodářství má pro farmaceutické a biotechnologické společnosti mnoho výhod, včetně snížení množství odpadu, efektivnějšího využívání zdrojů, ochrany životního prostředí, podněcování inovací a spolupráce a zvyšování ekonomické hodnoty.

Udržitelná výstavba ve společnosti Exyte

Mnoho lidí si myslí, že udržitelná výstavba zahrnuje dřevo, osázené fasády, výměnu žárovek a fotovoltaické panely na střechách. Ve skutečnosti však udržitelná výstavba zahrnuje:

modernizaci stávajícího stavebního fondu:

Prodloužení životnosti střešních krytin a instalace střešních systémů, které podporují růst vegetace na střechách.

Navrhování pro cirkulaci:

Efektivní konstrukční řešení, které snižuje spotřebu materiálu, a konstrukce umožňující snadnou demontáž.

Minimalizace ztělesněné energie:

Použití materiálů z místních zdrojů, recyklovaných materiálů a alternativních materiálů s nižšími emisemi uhlíku.

Regenerativní vodní a energetické systémy:

Pasivní konstrukce využívající přírodní zdroje, instalace zelených střech a systémů pro sběr dešťové vody, využívání obnovitelných zdrojů energie pro provoz budovy a začlenění konstrukčních prvků pro využití pasivních tepelných vlastností.

Návratnost investic do nízkouhlíkového a kruhového designu

Udržitelnost není jen o šetrnosti k životnímu prostředí, ale přináší také měřitelné obchodní výhody. Použití nízkouhlíkového betonu nebo oceli s vysokým obsahem recyklovaného materiálu může snížit emise CO2 z konstrukcí o více než 20 % a recyklované materiály jsou také levnější, což přináší 5 až 10% úsporu nákladů na materiál. Modulární panely pro čisté prostory, které jsou předem vyrobeny mimo staveniště, snižují množství odpadu, pracovní dobu a zpoždění a související náklady na instalaci klesají o 30 %.

Opětovné použití krytů HEPA, potrubí nebo zařízení může ušetřit miliony v modernizovaných farmaceutických závodech, zatímco koordinace harmonogramů dodávek může výrazně snížit emise z dopravy a také náklady a prostoje.

Tržní a regulační faktory:

Kromě přímých úspor nákladů existuje mnoho tržních sil, které společnosti vedou k zavádění kruhového designu a nízkouhlíkového designu zařízení. S prudce rostoucími cenami surovin, jako je ocel a hliník, snižují strategie kruhového zásobování a opětovného použití závislost na nově vytěžených materiálech a rostoucí poplatky za skládkování zvyšují význam systémů snižování množství odpadu a zpětného odběru od dodavatelů.

Stanovení cen uhlíku:

Ceny uhlíku přidávají další vrstvu. Od roku 2024 činí singapurská daň z uhlíku 25 S$/tCO₂e, která se má do roku 2030 zvýšit až na 80 S$, což znamená, že včasná opatření v oblasti ztělesněného uhlíku zabrání budoucímu přenášení nákladů od dodavatelů.

Obnova aktiv:

Zpětné získávání aktiv prostřednictvím environmentálních prohlášení o produktu (EPD) a materiálových pasů umožňuje společnostem vést evidenci aktiv pro komponenty, což umožňuje jejich další prodej nebo přemístění s potenciálem získat zpět 5 až 15 % počáteční investice do materiálu.

Regulační a normalizační prostředí

Nedávné vydání LEED v5 zavádí předpoklady, které posilují důraz na emise uhlíku a odpady. Projekty nyní musí provést posouzení emisí uhlíku, aby lépe porozuměly dlouhodobým emisím a snížily je, a to v oblasti spalování na místě, elektřiny dodávané ze sítě, chladiv a předem ztělesněného uhlíku.

Nový požadavek také ukládá týmům povinnost sledovat ztělesněný uhlík hlavních materiálů použitých v konstrukci, oplocení a na terénu. Tato opatření zdůrazňují potřebu zviditelnění, sledování a opatření v oblasti ztělesněného uhlíku.

Oběhové hospodářství a nulový odpad:

LEED v5 klade větší důraz na plánování oběhového hospodářství pro nulový odpad. Projekty musí zajistit vyhrazené skladovací a sběrné prostory pro recyklovatelné materiály a navrhnout provoz tak, aby se minimalizovaly příspěvky na skládky. Cílem je snížit provozní odpad a také snížit zátěž, kterou nadbytečný odpad představuje pro komunity a zranitelné skupiny obyvatel.

Přístup společnosti Exyte k životnímu cyklu

Ve společnosti Exyte se zaměřujeme na dekarbonizaci každé fáze životního cyklu pomocí přístupu na úrovni systému, abychom optimalizovali a vyměnili rozhodnutí mezi náklady a emisemi uhlíku.

Technická fáze

Ztělesněný uhlík: Specifikujte nízkouhlíkové materiály již v rané fázi procesu návrhu.

Provozní uhlík: Začlenění energeticky účinných systémů, elektrifikace areálu a maximalizace obnovitelných zdrojů energie.

Oběhové hospodářství: Navrhujte s ohledem na flexibilitu, recyklovatelnost a modulární ližiny, které lze opakovaně používat v různých zařízeních.

Fáze zadávání zakázek

Vtělený uhlík: Pořizujte regionální a recyklované materiály s EPD.

Provozní uhlík: Stanovte požadavky na vysoce výkonné systémy a využijte digitalizaci pro inteligentní provoz.

Oběhové hospodářství: Uzavřete s dodavateli dohody o zpětném odběru a umožněte využití nebo další prodej součástí obálky.

Fáze výstavby

Ztělesněný uhlík: Použijte modulární konstrukci, abyste snížili množství odpadu, a umožněte konstrukci pro demontáž.

Provozní uhlík: Uveďte zařízení do provozu tak, aby splňovalo výkonnostní cíle a dekarbonizovalo stavební provoz.

Oběhové hospodářství: Udržujte ověřené soupisy materiálů a používejte digitální dvojčata (informační modelování budov (BIM)) pro podporu budoucí dekonstrukce.

Vedoucí postavení společnosti Exyte v oblasti udržitelnosti farmaceutického průmyslu

S tím, jak farmaceutické a biotechnologické společnosti rozvíjejí svůj program udržitelnosti, se do popředí při navrhování zařízení dostávají nízkouhlíkové zdroje, snižování emisí uhlíku a strategie oběhového hospodářství. Tyto přístupy jsou nejen šetrnější k životnímu prostředí, ale přinášejí také významné úspory nákladů.

Ve společnosti Exyte spojujeme všechny dílky skládačky udržitelnosti dohromady a uvědomujeme si, že každá ze zúčastněných stran, od klientů a projekčních týmů až po dodavatele a regulační orgány, drží v ruce klíčový dílek. Naším úkolem je integrovat je do kompletního udržitelného řešení připraveného na budoucnost.

Kontaktujte některého z našich odborníků: Zjistěte, jak může společnost Exyte urychlit vaši cestu k udržitelnosti a pomoci vám složit skládačku.