simbiosi industriale sfridoo

Cos'è la simbiosi industriale e in cosa consiste il nuovo modello distrettuale

Il nuovo modello integrato dei distretti industriali punta al mettere in rete materie, conoscenze ed energia tra le aziende. In cosa consiste la Simbiosi industriale? Scopriamolo assieme.

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Economia Circolare Pubblicato il 3 Maggio 2019

Questo articolo non è esattamente una news come tutte le altre. Piuttosto è da intendersi come un paper in continuo aggiornamento sui temi della simbiosi industriale che, ritengo, debbano continuare a rimanere al centro del dibattito internazionale.

La simbiosi industriale, genealogia del termine

Per simbiosi industriale si intende l’interazione tra diversi stabilimenti industriali, raggruppati in distretti o a distanza utile per rendere fattibile l’operazione, utilizzata al fine di massimizzare il riutilizzo di risorse, normalmente considerate scarti e ottimizzando la conoscenza e le competenze tra aziende.
Nel 1992 il fisico Robert Frosch (1) introdusse, durante la sua lezione “Towards and Industrial Ecology” alla United Kingdom Fellowship of Engineering, il concetto di ecologia industriale: l’analogia tra ecosistemi naturali ed ecosistemi industriali. Il termine venne coniato dall’unione di due lemmi:

  • ecologia” dato l’utilizzo di metodi afferenti alla disciplina per lo studio dei flussi materiali ed energetici nei sistemi industriali;
  • industriale” data l’attinenza al sistema industriale (inteso in senso ampio, includendo industria, città, agricoltura, commercio, …), anziché l’ambiente naturale.

Per l’ecologia industriale, l’economia mondiale viene vista come una rete di processi industriali che seguono il principio lineare di estrazione delle risorse dalla terra, trasformazione in beni, prodotti, e successiva vendita per soddisfare le esigenze del mercato (seguendo il concetto lineare del “Take, Make and Dispose”, messo in discussione dalla teoria dell’economia circolare). (2)

Il concetto di “metabolismo industriale” vs simbiosi industriale

Negli stessi anni (1989) Robert Ayres (3) elaborò la metafora della biosfera/tecnosfera al fine di spiegare ed illustrare i concetti di ecologia e metabolismo industriale, dove i nessi con la biosfera sono messi in luce tramite uno schema, reso famoso, che identifica le attività parallele svolte dall’azione della biosfera con quelle adottate nella tecnosfera. Dunque, ove l’evoluzione della biosfera ha  portato nei millenni ad un uso efficiente dei materiali e dell’energia, nella tecnosfera si assiste allo sfruttamento delle risorse ed al rilascio nell’ambiente di sottoprodotti inutilizzati.
Secondo Ayres, imparando dalla biosfera, la tecnosfera può progettare e gestire i propri processi cercando di migliorare la propria efficienza e limitando, il più possibile, il rilascio di residui e scarti nell’ambiente.

simbiosi industriale sfridoo panorama

Con “metabolismo industriale” Ayres intende identificare quella catena di processi fisici che trasformano le materie prime e l’energia, oltre al lavoro, in prodotti e scarti/rifiuti. Uno degli obiettivi della disciplina è perciò quello di studiare il flusso dei materiali attraverso la società al fine di comprendere meglio le fonti, le cause e gli effetti delle emissioni. Secondo Marian R. Chertow (4) la parte dell’ecologia industriale conosciuta come “simbiosi industriale” coinvolge industrie tradizionalmente separate con un approccio integrato finalizzato a promuovere vantaggi competitivi attraverso lo scambio di materia, energia, acqua e sottoprodotti. Tra gli aspetti chiave che consentono il realizzarsi della simbiosi industriale ci sono la collaborazione tra imprese e le opportunità di sinergia disponibili in un opportuno intorno geografico ed economico.

Dunque l’ecologia industriale si differenzia dalla simbiosi industriale per il differente livello operativo: mentre la prima consente di concentrarsi a livello di struttura, di intermediazione regionale o globale, la simbiosi industriale si verifica nell’intermercabilità, dato che include opzioni di scambio tra diverse organizzazioni. L’elenco di seguito raccoglie questi temi:

  • Sostenibilità
  • Ecologia Industriale
    • Facilità d’impresa
      Design dei prodotti a favore dell’ambiente (ecodesign)
      Prevenzione delle emissioni di anidride carbonica
      Finanza ed economia “Green”
    • Interimprese
      Simbiosi industriale (Parchi Eco-industriali)
      Ciclo di vita dei prodotti
      Iniziative del settore industriale
    • Regionale/Globale
      Budget e ciclicità
      Studi sui flussi di energia e materia (metabolismo industriale)

Lo sviluppo eco-industriale è uno dei modi in cui l’ecologia industriale contribuisce nell’integrare la crescita economica con la protezione ambientale. Si riportano alcuni degli esempi di sviluppo eco-industriale a livello macro, meso e micro (5):

  • Economia circolare (materiale unico e/o scambio di energia puntuale);
  • Sviluppo eco-industriale di Greenfield (spazio geograficamente ristretto in aree rurali);
  • Sviluppo ecoindustriale di Brownfield (spazio geograficamente ristretto in aree industriali);
  • Rete eco-industriale (nessun requisito rigoroso di prossimità geografica);
  • Rete virtuale eco-industriale (reti diffuse in grandi aree, ad es. Rete regionale);
  • Sistema eco-industriale in rete (sviluppi a livello macro con collegamenti tra regioni). (6)

L’espressione “simbiosi” per Chertow si basa sulla nozione di relazioni biologiche simbiotiche che avvengono normalmente in natura, dove materiali, scorte ed energia sono correlate in modo reciprocamente benefico, verso un concetto di mutualismo aiuto. Allo stesso modo, la simbiosi industriale consiste in scambi tra diverse entità: un esempio virtuoso di attività simbiotiche sono certamente i parchi eco-industriali, realizzazioni concrete del concetto di simbiosi. Lavorando assieme, le imprese, puntano al bene collettivo superiore, sommando quei benefici individuali che le singole aziende hanno già adoperato nella loro azione autonoma di CSR – Corporate Social Responsability. Questo tipo di collaborazione può creare relazioni tra imprese e persone che possono estendersi anche a distretti industriali limitrofi. Non è necessario che le simbiosi si verifichino all’interno di confini prestabiliti e ristretti di un “parco”, nonostante i più importanti casi studio si riferiscano a parchi industriali descrivendo così le organizzazioni impegnate negli scambi simbiotici.

I modelli di simbiosi industriale

Sono due i modelli organizzativi principali individuati nella simbiosi industriali:

  • Modello continuo, dove sono inseriti i Distretti di simbiosi industriale e i Parchi eco-industriali;
  • Modello batch, dove si parla di Reti di Simbiosi Industriale.

Mentre nei primi due casi del modello continuo i meccanismi di simbiosi industriale che si realizzano sono suscettibili di minori variazioni, il tipo di approccio proposto nel modello batch è molto meno vincolato e consente di realizzare interventi di Simbiosi Industriale variabili nel tempo e nello spazio. Su quest’ultimo modello si inseriscono le piattaforme di condivisione SaaS e gestionali ERP comuni dove le aziende possono condividere scarti, energia, risorse e competenze. (7)

Al primo gruppo appartengono esperienze di sviluppo tipo quelle di Kalundborg, in Danimarca. Fenomeni con meccanismi di Simbiosi Industriale in ambiti territoriali più o meno estesi, tra più realtà che nel tempo realizzano specifici interventi per la chiusura e l’ottimizzazione dei cicli. Si tratta di un approccio “bottom-up”: il sistema di relazioni tra imprese non nasce sulla base di una programmazione di sistema ma su specifici accordi tra due o più interlocutori che realizzano scambi di materia, energia o servizi. Difatti la letteratura riporta che il distretto di Kalundborg ebbe inizio nel 1961 e solo nel 1989 fu riconosciuta come esempio di Simbiosi Industriale. La filosofia delle aziende che partecipano ancora ad oggi alla simbiosi hanno da subito definito il loro operato come “working together is just a smart business”. (8)

Al secondo gruppo, i Parchi Eco-Industriali, appartengono iniziative di stampo statunitense, realizzate inizialmente e principalmente, negli Stati Uniti/Canada ed in Asia. Si tratta in questo caso di un approccio “top-down”, in quanto il parco eco-industriale è programmato, progettato e gestito sulla base dei principi dell’ecologia e della simbiosi industriale. L’esperienza italiana nel campo simbiotico è quella delle Aree industriali Ecologicamente Attrezzate (AEA), introdotte nell’ordinamento nazionale dall’art. 26 del D.Lgs. 112/1998 che le definì come aree industriali “dotate delle infrastrutture e dei sistemi necessari a garantire la tutela della salute, della sicurezza e dell’ambiente”. Tale soluzione costituì un modello raffrontabile all’esperienza dei Parchi Eco-industriali internazionali. In queste aree la norma impone la presenza di una gestione unitaria, stabilendo che “gli impianti produttivi localizzati nelle aree ecologicamente attrezzate sono esonerati dall’acquisizione delle autorizzazioni concernenti la utilizzazione dei servizi ivi presenti”. Tuttavia, nel caso delle AEA l’obiettivo è principalmente quello di gestire in maniera unica ed integrata i  servizi ambientali connessi con le attività industriali, anche al fine di semplificare gli adempimenti amministrativi per la gestione degli aspetti ambientali.

Il caso di simbiosi industriale danese: l’esempio di Kalungborg

Kalundborg, come Distretto di simbiosi, divide le acque sotterranee, le acque superficiali e le acque reflue, il vapore, l’elettricità e scambia una varietà di residui che diventano materie prime in altri processi. Solo la componente rifiuti in questa realtà ammonta a circa 2,9 milioni di tonnellate di materiale all’anno. Il consumo di acqua è stato ridotto di circa il 25% e 5000 abitazioni ricevono il teleriscaldamento grazie alle operazioni del distretto.

La cooperazione in questa simbiosi ha significativamente aumentato l’efficienza ambientale ed economica e, allo stesso tempo, ha creato molti benefici meno tangibili per queste industrie, coinvolgendo personale, attrezzature e condivisione di informazioni. Secondo il gestore dell’energia di Kalundborg “una cooperazione tra le diverse industrie con la presenza di ciascuna aumenta la vitalità degli altri soggetti coinvolgibili, e aumentano le richieste delle società per i risparmi e le protezioni ambientali”.
Soltanto alla fine degli anni ‘80 i partecipanti al progetto di Kalundborg riconobbero i benefici, i miglioramenti e vantaggi ambientali delle partnership e degli scambi che si erano evoluti dall’inizio degli anni ‘70. I primi riferimenti al caso di simbiosi industriale di Kalundborg sulla stampa internazionale apparvero tra il 1990 e il 1992 sul Financial Times che definì il progetto “A Rebirth of the Pioneering Spirit” e ancora “A Fertile Project Exploits RecycledWastes”. Jørgen Christensen, direttore dell’impianto farmaceutico Novo Nordisk, nel 1992 presentò un documento di esaltazione del modello e dei risultati di Kalundborg alla “International Industry Conference for Sustainable Development di Rio de Janeiro”, facendo raggiungere così al progetto danese, respiro internazionale. (9)

Alcuni dati sul caso studio di Kalundborg:

  • Localizzata in Danimarca;
  • 6 partner privati;
  • 3 partner pubblici;
  • Più di 5000 risorse interne combinate;
  • 25 tipologie differenti di risorse scambiate;
  • Collaborazione tra aziende cominciata nel 1961;
  • Vincitore del Gothenburg Sustainability Award nel 2018. (10)

Approccio win-win nella simbiosi industriale

Nell’ambito della simbiosi industriale le situazioni tra aziende coinvolgono necessariamente un approccio che nei concetti di Economia Circolare è alla base dei fondamenti e dei principi dell’innovativo modello economico: l’approccio win-win. Un’espressione inglese utilizzata per indicare il reciproco vantaggio e la presenza di soli vincitori in una data situazione. In generale, ciò che non scontenta o danneggia alcuno dei soggetti coinvolti che hanno dunque la percezione di aver raggiunto gli obiettivi inizialmente prefissati.
Secondo il rapporto del 2015 della Commisione Europea, l’implementazione del pacchetto “Economia circolare” dovrebbe permettere il conseguimento di una “win-win situation”, con benefici sia dal punto di vista economico sia ambientale e sociale, con risparmi per circa 600 miliardi di euro per le imprese europee (equivalenti all’8% circa del loro fatturato annuale), la creazione di 580.000 posti di lavoro (di cui 190.000 solo in Italia) e la riduzione delle emissioni di carbonio europee per circa 450 milioni di tonnellate per anno. (11)

simbiosi industriale

La nuova spinta verso la sostenibilità, intesa sia in ambito sociale sia ambientale, ha in sé elementi importanti che conducono le aziende a trovare soluzioni tra le parti “win-win” e “one-to-one”, passando attraverso un nuovo modo di tessere le relazioni tra le società, tra impresa produttrice e cliente, tra impresa che consuma materie prime e le re-immette in circolo e il territorio-comunità e tra datore di lavoro e lavoratore. In gioco c’è la stessa sopravvivenza dell’intero ecosistema ambientale e sociale, come esorta la stessa Ellen MacArthur, fondatrice della Ellen MacArthur Foundation. (12)

A spingere questa tendenza vi è soprattutto l’approccio del consumatore, più attento ai propri acquisti e con criteri di scelta sempre più consapevoli. La tracciabilità del processo produttivo, dalla materia prima al prodotto finale, è tra le leve principali d’acquisto. Fare di necessità virtù: riuscire a trasformare un esubero o un rifiuto in una “risorsa”, pensare un prodotto in chiave rigenerativa, sono i cardini principali dell’economia circolare, la quarta rivoluzione industriale.
Secondo l’ultimo rapporto ISPRA del 2016, l’Italia può considerarsi tra i primi paesi dell’Unione Europea per eco-efficienza del sistema produttivo, con 104 tonnellate di anidride carbonica ogni milione di Euro prodotto (la Germania ne immette in atmosfera 143, il Regno Unito 130) e 41 di rifiuti (65 la Germania e il Regno Unito, 93 la Francia). Il nostro sistema produttivo, grazie alle PMI, è anche quello che guida la riconversione verde dell’occupazione europea: dalla fine del 2014 il 51% delle piccole e medie imprese italiane ha almeno un green job, più del Regno Unito (37%), della Francia (32%) e della Germania (29%).
La green economy è diventata dunque una leva per lo sviluppo: le medie imprese manifatturiere che hanno investito negli ultimi tre anni in tecnologie green prevedono un aumento del fatturato nel 2017 nel 57% dei casi, contro il 53% delle imprese che non hanno investito. Gli effetti positivi che esercita la green economy sono molteplici, perché non si limitano solo al tema ambientale ma anche a quello della competitività aziendale. Infatti, le medie imprese manifatturiere che hanno investito in prodotti e tecnologie green nel triennio 2014-2016 hanno registrato performance superiori a quelle non investitrici. Inoltre, la spinta del fatturato ha tratto beneficio anche dalle performance in campo internazionale, perché le imprese eco-investitrici hanno segnato una crescita dell’export (sempre nel 2016) nel 49% dei casi, contro il ben più ridotto 33% nel caso delle imprese non investitrici. (13)

Gli aspetti simbiotici e di rapporto collaborativo tra le aziende sono da rimettere al centro del dibattito economico e finanziario.
Costruire tavoli di confronto e condividere esperienze può portare all’intero sistema Italia un beneficio che rientra direttamente nelle opportunità di crescita dei territori e dell’economia del Paese. L’approccio win-win è la base su cui stabilire nuovi rapporti, processi di integrazione tra le imprese e condivisione di talenti in ottica di green economy, tenendo in considerazione che i green jobs sfiorano in Italia quota 3 milioni e contribuiscono alla formazione di 195,8 miliardi di euro di valore aggiunto, pari al 13,1% del totale complessivo. Ciò che distingue i Green jobs è il fatto che sono ad oggi le figure professionali più difficili da reperire secondo le imprese: la difficoltà di reperimento sfiora il 37%, contro poco meno del 22% nel caso delle professioni non green. Cambiare approccio e valutare nuove strategie in ottica simbiotica è la chiave per puntare all’innovazione e al futuro del mercato.

  1. Robert Alan Frosch (22 maggio 1928) è riconosciuto come il pioniere dell’ecologia industriale.
    Nel testo “Strategies for Manifacturing” scritto a quattro mani con Nicholas Gallopoulos per General Motors Corporation, nel 1989, venne ipotizzato un primo ed embrionale sistema produttivo che teneva conto dei risvolti positivi sull’impatto ambientale. Queste ipotesi lo portarono a teorizzare successivamente il principio di ecologia industriale.
  2. Robert Underwood Ayres è un fisico ed economista americano.
    Focalizzato sui principi della termodinamica in campo fisico, è noto per il suo interesse pioneristico nei flussi e nelle trasformazioni materiali, indicato come processo di ecologia industriale o metabolismo industriale. Ayres, Robert U.; Ayres, Edward H. (2010), “Crossing the Energy Divide: passare dalla dipendenza da combustibile fossile a un futuro di energia pulita”, New Jersey: Wharton School Publishing.
  3. “Take, Make and Dispose’ is Out of Fashion: The Circular Economy is Making its Way on to Production Floors” di Jigar Shah – Medium.
  4. Marian R. Chertow è professoressa associata all’Università di Yale in “Industrial Environmental Management”, direttrice del “Program on Solid Waste Policy” e direttore dell’ “Industrial Environmental Management Program”.
  5. Interessante notare come il documento “Economia Circolare ed uso efficiente delle risorse, Indicatori per la misurazione dell’Economia Circolare”, inserito nella consultazione pubblica da parte del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, in collaborazione con il Ministero dello Sviluppo Economico, rispecchi questo tipo di suddivisione delle fasce di competenza dei differenti strumenti simbiotici.
  6. Agarwal A. & Strachan P. 2006. Rassegna della letteratura sulle iniziative di sviluppo eco-industriale in tutto il mondo e sui metodi impiegati per valutare le loro prestazioni / efficacia; Rapporto di consulenza preparato per Databuild Ltd. e Programma nazionale di simbiosi industriale, 7 maggio 2006.
  7. Piattaforme sviluppate già a partire dagli anni ‘90 come il progetto “FaST, DIET & REaLiTy”- Facility Synergy Tool; Designing Industrial Ecosystems Tool; Regulatory, Economic, and Logistics Tool. Mark Carlson, Liz Hartman. Kim Portmess, Joe Sambataro, “Analytic Tools for Industrial Ecology”.
    Attualmente Sfridoo sta sviluppando un ERP Cloud digitale per la programmazione di input e output di materia prima seconda, oltre a rinnovare il proprio marketplace di avanzi di magazzino per la condivisione tra soggetti B2B di materiali di consumo.
  8. Ellen MacArthur Foundation “Case studies, Effective industrial symbiosis, Kalundborg Symbiosis” www.ellenmacarthurfoundation.org.
  9. Marian R. Chertow, “Industrial Symbiosis: Literature and Taxonomy”, Annual Reviews Energy Environmental, 2000.
  10. Kalundborg Symbiosis www.symbiosis.dk.
  11. Pacchetto sull’economia circolare della Commissione Europea, 2 dicembre 2015.
  12. GreenItaly Rapporto 2017, I Quaderni di Symbola.
  13. Indagine Unioncamere svolta durante il corso del 2017 su un campione di 500 medie imprese manifatturiere.

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