Desing výrobků – snížení materiálové náročnosti
Prvním stádiem životního cyklu výrobku je těžba a zpracování surovin. O designu lze uvažovat z hlediska snižování materiálové náročnosti.
Snížení hmotnosti
Hmotnost výrobků je často možné snížit různými metodami, včetně snížení množství materiálu, použití lehčích materiálů a snížení požadavků na výrobek.
Environmentální udržitelnost
Klady: Snížení spotřeby materiálu a zlepšení efektivity přemísťování výrobků
Nevýhody: Některé "lehké" technické materiály mají ve srovnání se základními materiály vysoké dopady na životní prostředí.
Finanční udržitelnost
Klady: Lehké materiály jsou nejčastěji používány jako materiál pro výrobu lehčích výrobků: Možné snížení nákladů na materiál a snížení nákladů na distribuci
Nevýhody: Možné zvýšené náklady na materiál, výrobu a vývoj v důsledku zvýšené složitosti a high-tech materiálů.
Sociální udržitelnost
Výhody: V případě, že se jedná o technologicky náročné materiály, je možné, že se budou používat i jiné materiály: Snížení provozních nákladů energeticky náročných výrobků a zvýšení výkonu
Nevýhody: Zvýšená toxicita některých vysoce výkonných materiálů může ohrozit výrobní personál.
Recyklované materiály
Velká část výrobků se již vyrábí z materiálů, které jsou teoreticky recyklovatelné, ale jen velmi málo z nich se skutečně recykluje. To je částečně způsobeno nedostatkem infrastruktury, ale také nedostatečnou poptávkou po recyklovaných materiálech. Návrháři by měli prozkoumat dostupnost recyklovaných materiálů a pokud možno je uvést v návrhu. V ideálním případě bude navržen systém recyklace vlastních výrobků společnosti na konci životnosti pro výrobu nových výrobků, čímž se zamezí kontaminaci jinými výrobky a společnost ušetří náklady na likvidaci odpadu a materiál.
Environmentální udržitelnost
Klady: Snižuje množství odpadu ukládaného na skládky a zamezuje použití prvotních materiálů. Recyklované materiály mohou mít nižší ztělesněnou energii než jejich primární ekvivalenty.
Nevýhody: Materiál recyklovaný s jinými mírně odlišnými materiály bude mít sníženou kvalitu, což povede k downcyklaci. Po několika cyklech bude materiál nepoužitelný a bude vyžadovat likvidaci.
Finanční udržitelnost
Výhody: Jako součást uzavřeného cyklu v rámci podniku mohou ušetřit náklady na likvidaci odpadu a materiál.
Nevýhody: Zásoby recyklovaných materiálů mohou být omezené, a proto mohou být dražší než primární materiál.
Biologicky rozložitelné materiály
Recyklace není vždy nejefektivnějším způsobem likvidace materiálů. Mnoho obnovitelných materiálů je možné kompostovat. Výhody kompostování biologicky rozložitelných materiálů však závisí na tom, zda jsou zavedeny účinné systémy, které zajišťují správné zpracování materiálů. Pokud tyto systémy nejsou zavedeny, mohou mít biologicky rozložitelné materiály negativní dopady, například kontaminaci recyklace plastů.
Environmentální udržitelnost
Klady: Ve správně uzavřeném systému se mohou živiny vracet do půdy a odpad je minimalizován.
Nevýhody: Pokud nejsou zavedeny správné systémy, mohou biologicky rozložitelné materiály skončit na skládce.
Finanční udržitelnost
klady: Kompostované materiály mohou mít určitou zemědělskou/zahradnickou hodnotu.
Nevýhody: Mohou být dražší než standardní materiály. Infrastruktura může být nákladná.
Obnovitelné materiály
Stále častěji je možné vyrábět materiály z obnovitelných zdrojů, jako je dřevo, škrob a cukrová třtina. Tyto materiály obvykle nahrazují plasty.
Environmentální udržitelnost
Klady: Snižují spotřebu neobnovitelných zdrojů a snižují množství odpadu, pokud se vyrábí ze zemědělského odpadu.
Nevýhody: Musí být vyráběny rozumným způsobem, aby se zabránilo neudržitelné úrovni spotřeby a negativním vedlejším účinkům, jako je používání agrochemikálií.
Finanční udržitelnost
Výhody: V případě, že se jedná o zemědělský produkt, je možné jej využít k výrobě zemědělských produktů: Mohou mít vyšší vnímanou hodnotu a dlouhodobé ceny mohou být stabilnější než u produktů na bázi ropy.
Nevýhody: Mohou být dražší než neobnovitelné materiály.
Minimalizace kompozitů
Kompozity jsou materiály, které byly smíchány dohromady, aby se dosáhlo určité směsi vlastností. To může být v některých aplikacích výhodné, například při snižování hmotnosti vozidel, ale v mnoha jiných aplikacích je to zbytečné a lze je nahradit jednoduššími materiály.
Environmentální udržitelnost
Výhody: Větší snadnost recyklace a menší používání toxických materiálů
Nevýhody: V některých aplikacích by odstranění kompozitů snížilo účinnost, a tím zvýšilo spotřebu energie.
Finanční udržitelnost
Klady: V případě, že by kompozitní materiály byly použity, bylo by možné je použít jako součást materiálu: Kompozity jsou často drahé, a to jak z hlediska nákladů na materiál, tak z hlediska výroby. Nahrazení by mohlo ušetřit peníze.
Nevýhody: Pokud výrobky nenabízejí potřebnou výkonnost, nebudou se dobře prodávat.
Výhody: V případě, že by se materiály používaly, bylo by možné je použít pro výrobu materiálů: Omezení používání toxických materiálů, jako jsou pryskyřice, snižuje zdravotní rizika pro výrobní personál.
Nevýhody: Snížení výkonu výrobků
Vyhněte se nebezpečným a toxickým materiálům/látkám
Některé látky jsou pro člověka a/nebo přírodní prostředí toxické a je třeba se jim pokud možno vyhnout. Příkladem jsou těžké kovy a těkavé organické látky (VOC).
Environmentální udržitelnost
Pros: Snížení kontaminace ovzduší, půdy a vody
Nevýhody:
Finanční udržitelnost
Klady: Snížení závazků a snížení potřeby nákladných bezpečnostních systémů
Nevýhody: Náhrady mohou být dražší.
sociální udržitelnost klady: Zlepšení zdravotního stavu pracovníků ve výrobě, uživatelů výrobků a všech ostatních osob, které mohou přijít do styku s kontaminujícími látkami.
Materiály s nízkým obsahem energie
S výrobou všech materiálů je spojena spotřeba energie. Některé materiály jsou mnohem energeticky náročnější než jiné a u výrobků, které nejsou energeticky náročné, může ztělesněná energie tvořit většinu spotřeby energie výrobku po celou dobu jeho životnosti.
Environmentální udržitelnost
Klady: Snížení spotřeby energie (snížení spalování paliva)
Nevýhody:
Finanční udržitelnost
Výhody: Spotřeba energie je nižší než spotřeba energie: Materiály s nízkým obsahem energie mohou být levnější.
Minimalizace kontaminace materiálů
Většina materiálů používaných ve výrobcích není v čistém stavu. Jsou kontaminovány řadou dalších látek, jako jsou barviva, plniva, UV stabilizátory, zpomalovače hoření, povrchové úpravy, etikety atd. Tyto kontaminující látky často nelze při recyklaci od materiálu oddělit, a tak se smíchají s ostatními materiály a jejich kontaminanty. Výsledkem je, že při každé recyklaci materiálu se jeho kvalita snižuje (downcyklace) v důsledku nežádoucího míchání a zvyšujícího se množství kontaminantů. Ne všechny kontaminanty jsou nezbytné, a proto by se konstruktéři měli snažit omezit kontaminanty na minimum.
Environmentální udržitelnost
Výhody: V případě, že se jedná o kontaminanty, je třeba je odstranit: Zvyšuje snadnost recyklace
Nevýhody:
Finanční udržitelnost
Výhody: Zvyšuje recyklaci: Zvyšuje hodnotu recyklovaného materiálu na konci životnosti
Nevýhody: Může snížit výkonnost výrobku a alternativy mohou být drahé.
Identifikace/označení materiálů
Správné zpracování materiálů po skončení jejich životnosti závisí na tom, zda uživatelé a služby likvidace odpadu znají typ materiálu a preferovaný způsob zpracování. Mnoho materiálů je obtížné nebo nemožné odlišit od jiných bez jasné identifikace (obvykle ve formě označení) a některé, jako například materiály kompostovatelné v domácnosti, vyžadují velmi jasné označení, pokud má být materiál zlikvidován správným způsobem.
Environmentální udržitelnost
Klady: Pomáhá zajistit optimální zpracování na konci životnosti.
Nevýhody: Štítky mohou způsobit kontaminaci, pokud nejsou správně navrženy.
Finanční udržitelnost
Klady: V případě, že se jedná o materiál, který je v rozporu s pravidly, který je v rozporu s pravidly, který je v rozporu s pravidly:
Nevýhody: V případě, že se na etiketě objeví označení, které je vhodné pro použití, je nutné, aby bylo označeno:
sociální udržitelnost klady: Jasné označování materiálů pomáhá vzdělávat spotřebitele
Vyhněte se sklu
Sklo je často považováno za materiál "šetrný k životnímu prostředí", protože se vyrábí z hojného zdroje, není toxické a snadno se recykluje. V mnoha aplikacích se však často vyhazuje do spotřebitelského odpadu a kvůli své tvrdosti poškozuje recyklační zařízení. Je také velmi těžký, a proto neefektivní při přepravě. Sklo může být v některých aplikacích, jako je například rozvoz mléka ve Velké Británii, velmi efektivní, ale je třeba jej pečlivě zvážit.
Environmentální udržitelnost
Klady: Zamezení poškozování recyklačních zařízení. Snížení spotřeby energie při přepravě
Nevýhody: Náhražky mohou být ještě méně žádoucí.
Finanční udržitelnost
Klady: Snížení nákladů na dopravu
Nevýhody: Zvyšují náklady na dopravu:
sociální udržitelnost Klady: Snížení rizika zranění pracovníků odstraňujících odpad
Nevýhody: zvýšení bezpečnosti a ochrany životního prostředí: