By Ghali Egger
English Version
The need to shift to an economy that is circular and inclusive has become inevitable. At the same time there are a lot of hurdles which are hindering us from it and making this transition one of today’s greatest challenges. Among them for example there is the current linear economic model which does not value natural capital; this information does not flow with products and material down the value chain and that customers lack awareness, capacities and convenience to actively contribute to a Circular Economy.
Digital solutions like online platforms, artificial intelligence (AI), the Internet of things (IoT) and blockchain are already used to support Circular Economy initiatives, but the potential is even greater. If adequately steered, data and digitally enabled solutions could contribute to a system-wide transition and further enhance connectivity and the sharing of information across the value chains; make products, processes and services more circular; and empower citizens and consumers to contribute to the transition.
For this reason, the transition to a Circular Economy and the digitalisation of the economy and society should be aligned in order to benefit the environment, society and economy.
One of the ways digitalisation can enable the Circular Economy transition is in the form of digital platforms that are used for industrial symbiosis. Industrial symbiosis is a powerful approach to accelerate and scale the Circular Economy by closing resource cycles and valuing materials that would otherwise be discarded. In fact, waste is not seen as waste any longer but as a resource at the wrong place. Materials that cannot be used anymore by a company, can constitute a secondary raw material for another company. The digital platform in turn, is enabling and facilitating the process of material exchange and data flow between the companies.
The expression “symbiosis” as per Marian R. Chertow is based on the notion of symbiotic biological relationships that normally occur in nature, where materials, supplies and energy are mutually beneficial, towards a concept of mutual aid. Similarly, industrial symbiosis consists of exchanges between different entities. By working together, companies aim for the greater collective good and can achieve win-win solutions.
Industrial symbiosis aims to create sustainable industrial ecosystems through cross-industry resource exchange and sharing on a regional level. These resources do not only refer to materials (by-products or waste), but encompass the exchange of all underutilized resources such as material, energy, logistic, capacities, space, expertise and knowledge.
Although platform-supported industrial symbiosis is considered a promising way to accelerate sustainable industrial development, the diffusion and maturity of both industrial symbiosis and its corresponding platforms are still low in practice.
This is due to the range of challenges that Industrial symbiosis and their corresponding platforms face. One of these challenges is that most platforms are only available to the developers and selected partners, but not to the public. This resulted in many tools and platforms which were no longer operational or have only been able to achieve a low spread.
Other problems are the lack of information infrastructure and social interaction opportunities, as well as insufficient functional support and accessibility shortfalls for example.
Moreover, the data collection, storage and transfer are difficult tasks from a procedural and technical point of view. Large amounts of heterogeneous data from different sources are required to identify possible synergies. Furthermore, many of the ICT tools used to establish Platforms for Industrial Symbiosis are criticized for focusing on functionality and missing out on social aspects, such as willingness, trust and cooperation that are important aspects to successfully implement Industrial Symbiosis mechanisms. Another point of criticism is that the tools often provide predefined transactions and functions which cannot be easily extended.
Despite all of these obstacles there is a range of industrial symbiosis platforms which is working in this important area. Below we are providing some examples.
Sfridoo, an Italian startup which operates in the waste management sector. It is helping businesses to find the best possible way to use their waste, scrap and leftover materials by connecting them to B2B through an innovative solution, the Sfridoo Surplus Management Marketplace – SMM. This marketplace is a cloud- based software which connects all the company resources in order to share assets and stock surplus that could still be used by other businesses.
Excess Materials Exchange (EME) is an online platform that enables companies to exchange excess materials with each other. To realize this EME uses a four step process which includes resources passports, tracking and tracing, valuation and matchmaking. The resource passport gives insights into the composition, the origin and the toxicity or deconstructability of the material or product while barcodes, QR codes and chips help with in the tracking process. At the end, material, product or waste stream are matched with a new high-value reuse option, by using a combination of AI and human expertise.
Another online platform which supports industrial symbiosis is BeCircle. It has a database containing all related activities, players infrastructures and local resources. The software enables users to visualise nearby industrial facilities, their materials, and water and energy stocks and flows in order to tap on potential synergies. After a flow analysis, highlighted synergy options are provided to the user and different scenarios can be developed and simulated. BeCircle can calculate both the environmental and economic performance of each scenario and compare them. In addition, the software can define the best location for facilitating the local integration of one activity.
The Swiss Re-think Resource has developed Circado, a cross-industrial trading platform for industrial side-streams, which promotes the upcycling of materials for new products of higher value.The software can account for fluctuations in production volume, quality or downtimes. Moreover, it allows users to get a market overview, find trading partners from all industries and track current price developments.
Industrial Symbiosis is a powerful approach to make our economy more circular. By applying it we are looking beyond the walls of our own company and are taking on a more systemic view in which we see the industry as an industrial ecosystem whose actors are tightly linked to one another and who can benefit from each other. We begin to see that the collective benefit is greater than the sum of individual benefits alone.
In addition, the depletion of virgin stocks will be mitigated and the amount of waste will be reduced. Furthermore, it will make our company more resilient against supply risks and allow us to have shorter supply chains for specific resources.
Although the concept is widely known its application and the use of digital platforms for its implementation is not widespread yet due to a range of challenges and obstacles. However, in order to accelerate the transition we need well established digital platforms which enable and facilitate data flow, are accessible and inclusive. Moreover, we need to share best practices and continue to raise awareness on industrial symbiosis and their corresponding digital platforms inside and outside companies.
Finally, we need to shift our mindset of competition to a mindset of collaboration. Collaboration across industries in order to achieve long-term positive impact, because the systemic change we need can only be reached collectively.
Piattaforme Digitali
Versione Italiano
La necessità di passare ad un’economia circolare ed inclusiva è diventata ormai inevitabile. Allo stesso tempo ci sono molti ostacoli che ci impediscono di farlo e fanno di questa transizione una delle più grandi sfide di oggi. Tra questi, ad esempio, c’è l’attuale modello economico lineare che non valorizza il capitale naturale e queste informazioni non scorrono con i prodotti e il materiale lungo la catena di valore e i clienti non hanno la consapevolezza, la capacità e la convenienza di contribuire attivamente ad un’economia circolare.
Soluzioni digitali come le piattaforme online, l’intelligenza artificiale (AI), l’Internet delle cose (IoT) e la blockchain sono già utilizzate per sostenere le iniziative dell’Economia Circolare, ma il suo potenziale è ancora maggiore. Se adeguatamente indirizzati, i dati e le soluzioni abilitate al digitale potrebbero contribuire a una transizione a livello di sistema e migliorare ulteriormente la connettività e la condivisione delle informazioni attraverso le catene di valore; rendere più circolari prodotti, processi e servizi e dare ai cittadini e ai consumatori la possibilità di contribuire alla transizione.
Per questo motivo, la transizione verso un’economia circolare e la digitalizzazione dell’economia e della società dovrebbero essere allineate in modo da apportare benefici all’ambiente, alla società e all’economia.
Uno dei modi in cui la digitalizzazione può consentire la transizione all’Economia Circolare è sotto forma di piattaforme digitali utilizzate per la simbiosi industriale. La simbiosi industriale è un approccio potente utile per accelerare e scalare l’Economia Circolare chiudendo i cicli delle risorse e valorizzando materiali che altrimenti verrebbero scartati. Infatti, gli scarti non sono più visti come rifiuti, ma come una risorsa finita nel posto sbagliato. I materiali che non possono più essere utilizzati da un’azienda, possono costituire una materia prima secondaria per un’altra. La piattaforma digitale, a sua volta, permette e facilita il processo di scambio di materiali e il flusso di dati tra le aziende.
L’espressione “simbiosi” secondo Marian R. Chertow si basa sulla nozione di relazioni biologiche simbiotiche che normalmente si verificano in natura, dove i materiali, le forniture e l’energia sono reciprocamente vantaggiosi, verso un concetto di aiuto reciproco. Analogamente, la simbiosi industriale consiste in scambi tra entità diverse. Lavorando insieme, le aziende puntano al maggior bene collettivo e possono raggiungere soluzioni vantaggiose per tutti.
La simbiosi industriale mira a creare ecosistemi industriali sostenibili attraverso lo scambio di risorse tra i vari settori e la condivisione a livello regionale. Queste risorse non si riferiscono solo ai materiali (sottoprodotti o rifiuti), ma comprendono lo scambio di tutte le risorse sottoutilizzate come materiali, energia, logistica, capacità, spazio, competenze e conoscenze.
Sebbene la simbiosi industriale supportata dalle piattaforme sia considerata promettente per accelerare lo sviluppo industriale sostenibile, la diffusione e la maturità sia della simbiosi industriale che delle corrispondenti piattaforme sono ancora rare.
Ciò è dovuto alla gamma di sfide che la simbiosi industriale e le piattaforme corrispondenti devono affrontare. Una di queste sfide è che la maggior parte delle piattaforme sono disponibili solo per gli sviluppatori e i partner selezionati, ma non per il pubblico. E questo, ha portato a molti strumenti e piattaforme a non essere più operativi o ad essere poco diffuse.
Altri problemi, ad esempio, sono la mancanza di infrastrutture informative e di opportunità di interazione sociale, nonché un supporto funzionale insufficiente e carenze di accessibilità.
Inoltre, la raccolta, l’archiviazione e il trasferimento dei dati sono compiti difficili dal punto di vista procedurale e tecnico. Per individuare possibili sinergie sono necessarie grandi quantità di dati eterogenei provenienti da fonti diverse. Inoltre, molti degli strumenti ICT utilizzati per creare le piattaforme per la simbiosi industriale sono criticati perché si concentrano sulla funzionalità e non considerano gli aspetti sociali, come la volontà, la fiducia e la cooperazione, che sono aspetti importanti per implementare con successo i meccanismi di questa. Un altro punto critico è che gli strumenti spesso forniscono transazioni e funzioni predefinite che non possono essere facilmente estese.
Nonostante tutti questi ostacoli, esistono già una serie di piattaforme per la simbiosi industriale che funziona in questo importante settore. Di seguito riportiamo alcuni esempi.
Sfridoo, una startup italiana che opera nel settore della gestione dei rifiuti. Supporta le imprese a trovare il modo migliore per utilizzare i propri rifiuti, scarti e materiali di scarto, collegandoli al B2B attraverso una soluzione innovativa, lo Sfridoo Surplus Management Marketplace – SMM. Questo marketplace è un cloud- based software che collega tutte le risorse aziendali per condividere le attività e le eccedenze di magazzino che potrebbero ancora essere utilizzate da altre aziende.
Excess Materials Exchange (EME) è una piattaforma online che permette alle aziende di scambiare tra loro i materiali in eccesso. Per realizzarlo EME utilizza un processo in quattro fasi che include: i passaporti delle risorse, il tracciamento e la tracciabilità, la valutazione e il matchmaking. Il passaporto delle risorse fornisce informazioni sulla composizione, l’origine e la tossicità o la decostruibilità del materiale o del prodotto, mentre i codici a barre, i codici QR e i chip aiutano nel processo di tracciamento. Alla fine, il materiale, il prodotto o il flusso di rifiuti vengono abbinati con una nuova opzione di riutilizzo ad alto valore, utilizzando una combinazione di intelligenza artificiale e competenze umane.
Un’altra piattaforma online che supporta la simbiosi industriale è BeCircle. Dispone di un database che contiene tutte le attività correlate, le infrastrutture degli attori e le risorse locali. Il software consente agli utenti di visualizzare gli impianti industriali vicini, i loro materiali, le scorte e i flussi di acqua ed energia per sfruttare le potenziali sinergie. Dopo un’analisi dei flussi, all’utente vengono fornite le opzioni di sinergia evidenziate e possono essere sviluppati e simulati diversi scenari. BeCircle può calcolare le prestazioni ambientali ed economiche di ogni scenario e confrontarle. Inoltre, il software può definire il luogo migliore per facilitare l’integrazione locale di un’attività.
La Swiss Re-think Resource ha sviluppato Circado, una piattaforma di trading intersettoriale per i flussi laterali industriali, che promuove il riciclo creativo (upcycling) di materiali per nuovi prodotti con maggior valore. Il software tiene conto delle fluttuazioni del volume di produzione, della qualità o dei tempi in cui l’impianto è inattivo. Inoltre, queste piattaforma consente agli utenti di avere una visione d’insieme del mercato, di trovare partner commerciali di tutti i settori industriali e di seguire l’attuale andamento dei prezzi.
La simbiosi industriale è un approccio importante per rendere la nostra economia più circolare. Quando la si applica, si guarda oltre le mura della propria azienda e si riesce ad assumere una visione più sistemica, in cui vediamo l’industria come un ecosistema industriale i cui attori sono strettamente legati l’uno con l’altro e che hanno l’opportunità di trarre vantaggio l’uno dall’altro. In questo modo si inizia a vedere che il beneficio collettivo è effettivamente maggiore della somma dei soli benefici individuali.
Inoltre, l’esaurimento delle scorte vergini sarà mitigato e la quantità di rifiuti ridotta e questo metodo renderà la propria azienda più resistente ai rischi di approvvigionamento e permetterà di avere catene di approvvigionamento più brevi per risorse specifiche. Sebbene il concetto sia ampiamente conosciuto, la sua applicazione e l’uso di piattaforme digitali per la sua implementazione non è ancora diffuso a causa di una serie di sfide e ostacoli. Tuttavia, per accelerare la transizione abbiamo bisogno di piattaforme digitali ben consolidate che consentano e facilitino il flusso dei dati, siano accessibili e inclusive. Inoltre, è necessario condividere le pratiche migliori e continuare a sensibilizzare l’opinione pubblica sulla simbiosi industriale e le corrispondenti piattaforme digitali all’interno e all’esterno delle aziende.
Infine, la mentalità competitiva che solitamente si ha deve trasformarsi in una mentalità di collaborazione. Collaborazione tra i vari settori industriali per ottenere un impatto positivo a lungo termine, perché il cambiamento sistemico di cui abbiamo bisogno può essere raggiunto solo collettivamente.