Projektowanie z myślą o niskoemisyjnej przyszłości: Jak zakłady farmaceutyczne stosują zasady obiegu zamkniętego

Firmy farmaceutyczne i biotechnologiczne dążą do zerowej emisji netto. Biorąc pod uwagę, że zrównoważony rozwój jest teraz na pierwszym planie, ważne jest, aby rozważyć, w jaki sposób różne elementy zazębiają się, aby stworzyć kompletną strategię. Nowe wymagania dotyczące emisji dwutlenku węgla i odpadów sprawiają, że koncepcje takie jak węgiel ucieleśniony i strategie, takie jak redukcja odpadów w obiegu zamkniętym, stają się w centrum uwagi, co czyni je kluczowymi dla osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju. Dla firm zmierzających w kierunku bardziej zrównoważonego rozwoju, inicjatywy te okazują się nie tylko korzystne dla środowiska, ale także korzystne pod względem oszczędności kosztów.

Niniejszy artykuł analizuje, w jaki sposób węgiel ucieleśniony i zasady gospodarki o obiegu zamkniętym zmieniają projektowanie, budowę i funkcjonowanie obiektów w branży farmaceutycznej i biotechnologicznej.

Puzzle zrównoważonego rozwoju - 8 kluczowych elementów

W Exyte postrzegamy zrównoważony rozwój w projektowaniu obiektów jak układankę, w której osiem elementów łączy się ze sobą, tworząc kompletny obraz. Każdy element odgrywa kluczową rolę, a razem tworzą holistyczne podejście do zmniejszenia wpływu na środowisko.

Niskoemisyjne zaopatrzenie

Korzystanie z materiałów takich jak zielony beton, stal z recyklingu i materiały pozyskiwane w sposób zrównoważony w celu zmniejszenia wpływu na środowisko od samego początku.

Wcielony węgiel

Uwzględnienie emisji w cyklu życia konstrukcji, sprzętu i instalacji zapewnia długoterminową odpowiedzialność za klimat.

Odpady obiegowe

Projektowanie strumieni odpadów za pomocą środków, takich jak eliminacja tworzyw sztucznych jednorazowego użytku, ustanowienie programów zwrotu i zobowiązanie do zerowego składowania odpadów.

Inteligentne projektowanie

Tworzenie modułowych, elastycznych, gotowych na przyszłość obiektów, które dostosowują się do zmieniających się technologii i wymogów zrównoważonego rozwoju.

Efektywność energetyczna

Maksymalizacja wykorzystania energii odnawialnej, niskoemisyjnych mediów i zoptymalizowanych systemów energetycznych w celu zmniejszenia śladu operacyjnego.

Zarządzanie zasobami wodnymi

Wdrażanie środków oszczędzania wody, takich jak zerowy zrzut cieczy (ZLD), co jest szczególnie istotne w procesach produkcji farmaceutycznej wymagających dużej ilości wody.

Zrównoważone operacje

Wykorzystanie automatyzacji, optymalizacji cyfrowej oraz odzyskiwania energii i ciepła w celu ciągłej poprawy wydajności.

Innowacje i partnerstwa

Stosowanie nowych technologii, takich jak cyfrowe bliźniaki i współpraca z partnerami w celu przyspieszenia postępów w zakresie zrównoważonego rozwoju.

Trzy elementy układanki, niskoemisyjne pozyskiwanie, węgiel ucieleśniony i odpady o obiegu zamkniętym, mają fundamentalne znaczenie.

Bez ich uwzględnienia duża część wpływu obiektu na klimat pozostanie nierozwiązana.

Czym jest węgiel ucieleśniony?

Węgiel operacyjny powstaje w fazie użytkowania produktu lub budynku. Węgiel ucieleśniony jest inny - jest "zablokowany" od samego początku. Po wyprodukowaniu, przetransportowaniu i skonstruowaniu materiałów emisje CO2 generowane podczas tych procesów nie mogą zostać zredukowane ani odzyskane. To sprawia, że węgiel ucieleśniony jest szczególnie ważny, ponieważ może stanowić do 50% emisji w całym okresie eksploatacji obiektu, zwłaszcza że emisje operacyjne nadal spadają wraz z przyjęciem odnawialnych źródeł energii.

W przypadku firm farmaceutycznych i biotechnologicznych, ich początkowy wpływ na emisję dwutlenku węgla jest znaczny:

Wydobycie i przetwarzanie surowców:

Wydobycie, zbiór lub synteza metali, minerałów, rozpuszczalników i prekursorów organicznych.

Produkcja i synteza:

Energochłonne etapy, w tym ogrzewanie reakcji, stosowanie rozpuszczalników, oczyszczanie, stosowanie katalizatorów i zarządzanie odpadami niebezpiecznymi.

Łańcuchy dostaw:

Globalny transport surowców, półproduktów i gotowych produktów za pośrednictwem spedycji, transportu samochodowego i magazynowania. Wymogi łańcucha chłodniczego i nieefektywność logistyczna zwiększają generowane emisje.

Budowa budynków:

Budowa obiektów wymaga dużych ilości materiałów konstrukcyjnych, w tym betonu, stali i izolacji.

Dlaczego gospodarka o obiegu zamkniętym ma znaczenie

Gospodarka linearna polega na pozyskiwaniu ograniczonych materiałów i zasobów, a następnie wytwarzaniu towarów i pozbywaniu się ich po zużyciu, gromadząc duże ilości odpadów. Nawet tradycyjna gospodarka recyklingu, skupiona wokół trzech R: redukcja, ponowne użycie, recykling, jest obecnie postrzegana jako przestarzała i nieefektywna dla prawdziwego zrównoważonego rozwoju.

Gospodarka o obiegu zamkniętym to bardziej zaawansowany, zrównoważony system, w którym materiały nigdy nie stają się odpadami, lecz pozostają w obiegu tak długo, jak to możliwe. Metoda ta obejmuje zasadę 9R, która polega na odmowie użycia niepotrzebnych materiałów, zmniejszeniu zużycia materiałów, ponownym użyciu produktów i sprzętu, naprawie, renowacji, regeneracji, zmianie przeznaczenia, recyklingu i odzysku.

Istnieje wiele zalet gospodarki o obiegu zamkniętym dla firm farmaceutycznych i biotechnologicznych, w tym zmniejszenie ilości odpadów, bardziej efektywne wykorzystanie zasobów, ochrona środowiska, zachęcanie do innowacji i współpracy oraz dodawanie wartości ekonomicznej.

Zrównoważone budownictwo w Exyte

Wiele osób uważa, że zrównoważone budownictwo obejmuje drewno, fasady obsadzone roślinami, wymianę żarówek i panele fotowoltaiczne na dachach. W rzeczywistości zrównoważone budownictwo obejmuje

Modernizacja istniejących budynków:

Wydłużenie żywotności pokryć dachowych i instalacja systemów dachowych, które wspierają wzrost roślinności na dachach.

Projektowanie dla obiegu zamkniętego:

Efektywne projektowanie strukturalne w celu zmniejszenia zużycia materiałów i projektowanie pod kątem łatwości demontażu.

Minimalizacja energii wcielonej:

Wykorzystanie materiałów pochodzących z lokalnych źródeł, materiałów z recyklingu i alternatywnych materiałów o niższej emisji dwutlenku węgla.

Regeneracyjne systemy wodne i energetyczne:

Pasywny projekt, który wykorzystuje zasoby naturalne, instalowanie zielonych dachów i systemów zbierania wody deszczowej, wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii do działania budynku oraz włączanie elementów konstrukcyjnych w celu wykorzystania pasywnych właściwości termicznych.

Zwrot z inwestycji w projektowanie niskoemisyjne i o obiegu zamkniętym

Zrównoważony rozwój to nie tylko bycie przyjaznym dla środowiska, ale także wymierne korzyści biznesowe. Zastosowanie niskoemisyjnego betonu lub stali o wysokiej zawartości materiałów pochodzących z recyklingu może zmniejszyć emisję CO2 z konstrukcji o ponad 20%, podczas gdy materiały pochodzące z recyklingu są również tańsze, zapewniając od 5 do 10% oszczędności kosztów materiałów. Panele modułowe do pomieszczeń czystych, które są prefabrykowane poza zakładem, zmniejszają ilość odpadów, czas pracy i opóźnienia, a związane z tym koszty instalacji spadają o 30%.

Ponowne wykorzystanie obudowy HEPA, kanałów lub sprzętu może zaoszczędzić miliony w modernizowanych zakładach farmaceutycznych, podczas gdy koordynacja harmonogramów dostaw może znacznie zmniejszyć emisje transportowe, a także koszty i przestoje.

Czynniki rynkowe i regulacyjne:

Poza bezpośrednimi oszczędnościami kosztów, istnieje wiele sił rynkowych, które skłaniają firmy do przyjęcia koncepcji obiegu zamkniętego i projektowania obiektów niskoemisyjnych. Wraz z rosnącymi cenami surowców, takich jak stal i aluminium, strategie cyrkularnego pozyskiwania i ponownego wykorzystania zmniejszają zależność od nowo wydobytych materiałów, a rosnące opłaty za składowanie odpadów zwiększają znaczenie redukcji odpadów i programów odbioru odpadów od dostawców.

Ceny emisji dwutlenku węgla:

Ceny emisji dwutlenku węgla dodają kolejną warstwę. Od 2024 r. podatek od emisji dwutlenku węgla w Singapurze wynosi 25 S$/tCO₂e, a do 2030 r. ma wzrosnąć do 80 S$, co oznacza, że wczesne działania w zakresie emisji dwutlenku węgla pozwolą uniknąć przenoszenia kosztów przez dostawców w przyszłości.

Odzyskiwanie aktywów:

Odzyskiwanie aktywów poprzez deklaracje środowiskowe produktu (EPD) i paszporty materiałowe pozwala firmom prowadzić rejestry aktywów dla komponentów, umożliwiając odsprzedaż lub ponowne wykorzystanie, z potencjałem odzyskania od 5 do 15% początkowej inwestycji w materiały.

Otoczenie regulacyjne i standardy

Niedawna wersja LEED v5 wprowadza warunki wstępne, które zwiększają nacisk na emisję dwutlenku węgla i odpadów. Projekty muszą teraz przeprowadzać ocenę emisji dwutlenku węgla, aby lepiej zrozumieć i zmniejszyć długoterminowe emisje, obejmujące spalanie na miejscu, energię elektryczną dostarczaną z sieci, czynniki chłodnicze i początkowy węgiel ucieleśniony.

Nowy wymóg nakazuje również zespołom śledzenie emisji dwutlenku węgla z głównych materiałów użytych w konstrukcji, obudowie i nawierzchni. Środki te podkreślają potrzebę widoczności, śledzenia i działania w zakresie emisji dwutlenku węgla.

Gospodarka o obiegu zamkniętym i zero odpadów:

LEED v5 kładzie większy nacisk na planowanie gospodarki o obiegu zamkniętym w celu osiągnięcia zerowej ilości odpadów. Projekty muszą zapewniać dedykowane obszary przechowywania i zbiórki surowców wtórnych oraz projektować operacje w celu zminimalizowania ilości odpadów trafiających na składowiska. Ma to na celu zmniejszenie ilości odpadów operacyjnych, a także zmniejszenie obciążenia, jakie nadmiar odpadów stanowi dla społeczności i słabszych grup społecznych.

Podejście Exyte do cyklu życia

W Exyte koncentrujemy się na każdej fazie cyklu życia produktu w celu obniżenia emisji dwutlenku węgla, stosując podejście systemowe w celu optymalizacji i równoważenia decyzji dotyczących kosztów i emisji dwutlenku węgla.

Faza inżynieryjna

Emisja dwutlenkuwęgla: określenie materiałów niskoemisyjnych na wczesnym etapie procesu projektowania.

Operacyjna emisja dwutlenkuwęgla: Włączenie energooszczędnych systemów, elektryfikacja obiektu i maksymalizacja odnawialnych źródeł energii.

Gospodarka o obiegu zamkniętym: Projektuj z myślą o elastyczności, możliwości recyklingu i modułowych płozach, które można ponownie wykorzystać w różnych obiektach.

Faza zaopatrzenia

Emisja dwutlenkuwęgla: Pozyskuj materiały regionalne i pochodzące z recyklingu z EPD.

Operacyjna emisja dwutlenku węgla: Określ wymagania dotyczące wysokowydajnych systemów i wykorzystaj cyfryzację do inteligentnych operacji.

Gospodarka o obiegu zamkniętym: Zawieranie umów odbioru z dostawcami i umożliwienie odzysku lub odsprzedaży elementów obudowy.

Faza budowy

Emisja dwutlenku węgla: Zastosowanie modułowej konstrukcji w celu zmniejszenia ilości odpadów i umożliwienia demontażu.

Węgiel operacyjny: Uruchomienie obiektów w celu osiągnięcia celów w zakresie wydajności i dekarbonizacji operacji budowlanych.

Gospodarka o obiegu zamkniętym: Prowadzenie zweryfikowanych wykazów materiałów i korzystanie z cyfrowych bliźniaków (modelowanie informacji o budynku (BIM)) w celu wsparcia przyszłej dekonstrukcji.

Wiodąca pozycja Exyte w zakresie zrównoważonego rozwoju w branży farmaceutycznej

W miarę jak firmy farmaceutyczne i biotechnologiczne realizują swój program zrównoważonego rozwoju, strategie niskoemisyjnego zaopatrzenia, redukcji emisji dwutlenku węgla i obiegu zamkniętego odpadów wysuwają się na pierwszy plan w projektowaniu obiektów. Podejścia te są nie tylko lepsze dla środowiska, ale także zapewniają znaczne oszczędności kosztów.

W Exyte łączymy wszystkie elementy układanki zrównoważonego rozwoju, uznając, że każdy interesariusz, od klientów i zespołów projektowych po dostawców i organy regulacyjne, posiada kluczowy element. Naszą rolą jest zintegrowanie ich w kompletne, gotowe na przyszłość, zrównoważone rozwiązanie.

Skontaktuj się z jednym z naszych ekspertów: Dowiedz się, w jaki sposób Exyte może przyspieszyć Twoją podróż w kierunku zrównoważonego rozwoju i pomóc w ułożeniu puzzli.